پلاسما فیزیک

پلاسما ، در فیزیک ، یک رسانای الکتریکی است که در آن تقریباً مساوی از ذرات با بار مثبت و منفی وجود دارد ، هنگامی که اتمهای موجود در یک گاز یونیزه می شوند. گاهی اوقات به عنوان حالت چهارم ماده ، متمایز از حالتهای جامد ، مایع و گازی شناخته می شود.

بار منفی معمولاً توسط الکترون ها انجام می شود ، که هر کدام یک واحد بار منفی دارند. بار مثبت معمولاً توسط اتمها یا مولکولهایی انجام می شود که همان الکترونها را از دست می دهند. در برخی موارد نادر اما جالب ، الکترونهایی که از یک نوع اتم یا مولکول از دست می روند به یک مؤلفه دیگر متصل می شوند و در نتیجه پلاسما حاوی یونی مثبت و منفی است. شدیدترین مورد از این نوع زمانی اتفاق می افتد که ذرات گرد و غبار کوچک اما ماکروسکوپی در حالتی که به آن پلاسما گرد و غبار گفته می شود ، شارژ شوند. منحصر به فرد بودن حالت پلاسما به دلیل اهمیت نیروهای الکتریکی و مغناطیسی است که علاوه بر نیروهایی مانند گرانش که بر تمام اشکال ماده اثر می گذارند بر روی پلاسما نیز عمل می کنند. از آنجا که این نیروهای الکترومغناطیسی می توانند در مسافت های زیاد عمل کنند ، یک پلاسما حتی وقتی ذرات به ندرت با یکدیگر برخورد می کنند ، مانند یک مایع عمل می کنند.

تقریباً تمام مواد قابل مشاهده در جهان در حالت پلاسما وجود دارد ، که به طور عمده در این شکل در خورشید و ستاره ها و در فضای بین سیاره ای و بین ستاره ای اتفاق می افتد. شفق قطبی ، رعد و برق و قوس های جوشکاری نیز پلاسمایی هستند. پلاسماها در لوله‌های نئون و فلورسنت ، در ساختار بلوری جامدات فلزی و در بسیاری از پدیده‌ها و اشیاء دیگر وجود دارد. زمین خود را در یک پلاسما پرتنش به نام باد خورشیدی غوطه ور کرده و توسط پلاسمای متراکم به نام یونوسفر احاطه شده است.

پلاسما ممکن است با گرم کردن یک گاز تا درجه حرارت بسیار بالا در آزمایشگاه تولید شود ، که باعث می شود چنین برخورد شدید بین اتم های آن و مولکول هایی که الکترون ها پراکنده می شوند ، حاصل شود و الکترون ها و یون های لازم را بدست آورند. یک روند مشابه در داخل ستارگان رخ می دهد. در فضا فرآیند غالب تشکیل پلاسما ، فوتونیزاسیون است که در آن فوتونهای تابش نور خورشید یا نور ستاره توسط یک گاز موجود جذب می شوند و باعث انتشار الکترون ها می شوند. از آنجا که خورشید و ستاره ها به طور مداوم می درخشند ، تقریباً در چنین مواردی ماده ماده یونیزه می شوند و گفته می شود که پلاسما کاملاً یونیزه می شود. این مورد لازم نیست ، با این حال ، برای پلاسما ممکن است فقط جزئی از یونیزه شود. پلاسما هیدروژن کاملاً یونیزه ، که فقط از الکترون ها و پروتون ها (هسته های هیدروژن) تشکیل شده ، ابتدایی ترین پلاسما است.