Gesi ionized ni nini? Kwa kifupi kuhusu plasma

Fizikia ni sayansi ya kuvutia sana. Katika wakati mwingine kuna dhana kama hizo ambazo tumeposikia, lakini hatuna wazo halisi. Na leo, katika umri wa maendeleo ya teknolojia ya juu, dhana ya plasma, au, kwa maneno mengine, gesi ionized, inaongezeka kwa kasi. Wengi, tu kusikia neno hili, wanaogopa, wala hujaribu hata kujua maana yake. Lakini kila kitu ni rahisi sana, na katika makala hii tutakuambia ni gesi gani ionized na ni mali gani iliyo nayo.

Kabla ya kukupa maelezo ya kina na kamili, hebu tuchukue dhiki fupi katika historia.

Historia

Plasma, au hali ya nne ya suala, iligunduliwa mwaka 1879 na William Crookes katika majaribio yanayohusisha arc voltaic. Baadaye, sayansi nzima iliundwa, inayoitwa fizikia ya plasma. Je, sayansi nzima imetoka wapi na kwa nini inahitajika? Jambo lolote ni kwamba utafiti wa plasma imepata maombi mazuri katika maeneo mbalimbali ya sayansi na teknolojia. Lakini tutazungumzia jambo hili baadaye. Na sasa kidogo juu ya asili ya dhana ya "gesi ionized."

Je! Plasma ni nini?

Neno hili lilikuja Kirusi kutoka Kigiriki. Ina maana ya "kupambwa", "iliyofanywa." Na haya si maneno tupu. Kama inavyojulikana, gesi ya kawaida inachukua aina ya chombo ambapo iko (kama maji). Ndiyo sababu ni machafuko na hauna fomu ya wazi. Hata hivyo, plasma ni tofauti kabisa. Kwa hakika inaitwa hali ya nne ya suala. Ni tofauti kabisa na mataifa mengine yote na mali zake maalum. Ukweli ni kwamba atomi zote zinazounda plasma zina malipo ya chanya au hasi.

Kabla ya kuelezea jinsi plasma inapatikana na ambapo inatumiwa, tutazungumzia vipengele vya nadharia ya fizikia ya plasma, kwa sababu hii ni muhimu sana kwa sisi kwa maelezo zaidi.

Nadharia ya Plasma

Katika kozi ya shule ya kemia, muda mwingi ni kujitoa kwa ufumbuzi na chembe zilizo ndani yao. Vipande vilivyotakiwa vina mali maalum na husababisha tabia nyingi za kimwili na kemikali za mifumo mbalimbali ya "kutengenezea solute". Hata hivyo, ions (zilizoagizwa chembe katika ufumbuzi) zipo sio tu kati ya maji yenye maji.

Kama ilivyoonekana, gesi pia inaweza ionize na kuunda atomi kwa malipo chanya au mbaya. Hii inaweza kutokea katika mchakato wa kugonga electroni kutoka atomi na nguvu za nje. Electron iliyokatwa inaweza pia kuanguka katika atomi nyingine na "kubisha" elektroni nyingine. Lakini hali inayoelekea pia inaweza kutokea: electron inaweza kuruka ndani ya ion na tena kuunda atomi neutral. Na taratibu hizi zote hutokea mara kwa mara kwenye plasma. Ni vigumu kabisa kwa kukosekana kwa vikosi vya nje vinavyomsaidia.

Plasma huzalishwa kwa njia rahisi sana, kupatikana kwa kila mmoja wetu nyumbani: kwa kupitisha gesi kupitia arc umeme wa high voltage. Juu ya joto la arc, plasma yenye joto zaidi hupata pato. Ya juu ya voltage katika mawasiliano yake, zaidi ionized gesi ni baada.

Plasma inaweza pia kugawanywa katika aina kadhaa. Kuhusu aina gani ya plasma (gesi ionized) kuna, utajifunza kutoka sehemu inayofuata.

Aina ya plasma

Kwa asili, gesi ionized inaweza kugawanywa katika bandia na asili. Kwa aina ya kwanza ya kila kitu ni wazi, mtu hujenga plasma kwa urahisi na huitumia kwa madhumuni yao wenyewe (kwa mfano, taa za neon, lasers, kudhibitiwa fusion ya nyuklia). Na ni aina gani ya plasma inayofanyika kwa asili? Udhihirisho wake maarufu zaidi ni umeme.

Kwa gesi ionized pia inaweza kuhusishwa jambo kama vile taa za kaskazini, ambazo sio wote wenyeji wa Dunia wanafurahi kuchunguza. Pia, upepo wa jua ulio ndani ya nafasi ni hali ya nne ya suala. Ikiwa tunachunguza plasma kwa maana pana, inaonekana kwamba nafasi zote za nje zinahusiana na hilo.

Plasma inaweza pia kugawanywa na joto lake. Kama inavyojulikana, joto la gesi, linatumika zaidi harakati za molekuli ndani na nguvu zake za juu. Tangu plasma pia ni gesi, maneno haya yanafaa kwa ajili yake. и холодный (соответственно, температура меньше миллиона K) . Kwa hiyo, kuanzia joto la gesi ionized, imegawanywa katika moto (joto la milioni moja K na hapo juu) na baridi (kwa mtiririko huo, joto ni chini ya milioni moja K) .

Kuna kiashiria kimoja zaidi - kiwango cha ionization. Inaonyesha asilimia ya atomi katika plasma ambayo huharibika katika ions. Kiashiria hiki kinafafanua gesi ya juu na ionized gesi. Hii pia imejumuishwa katika mojawapo ya maagizo ya kawaida.

Hitimisho

Plasma sio jambo ngumu sana kuelewa. Matatizo huanza na kujifunza zaidi. Lakini unaweza kutibu jambo lolote kama hilo. Hatujaelezea mahsusi mahesabu ya hesabu ili kuelezea kiini cha dhana hii kwa undani zaidi iwezekanavyo. Fizikia ni sayansi yenye kuvutia sana, na ni muhimu kujifunza, ikiwa tu kwa sababu inatuzunguka kila kitu na kila mahali. Na makala yetu ni maana ya kuthibitisha, kwa sababu plasma ni kila mahali karibu, wakati mwingine hatuelewi kiini kirefu cha matukio yanayounganishwa nayo.