Physik ist eine sehr interessante Wissenschaft. Es enthält manchmal solche Konzepte, von denen wir gehört haben, aber wir haben keine wirkliche Ahnung. Und heute, im Zeit alter der Hochtechnologieentwicklung, rutscht der Begriff Plasma, oder anders gesagt, ionisiertes Gas, immer öfter ab. Viele, die nur dieses Wort hören, sind verängstigt und versuchen nicht einmal herauszufinden, was es bedeutet. Aber alles ist sehr einfach, und in diesem Artikel erklären wir Ihnen, was ein ionisiertes Gas ist und welche Eigenschaften es hat.
Bevor wir Ihnen ausführliche und umfassende Informationen geben, ein kleiner Exkurs in die Geschichte.
Geschichte
Plasma, oder der vierte Aggregatzustand, wurde 1879 von William Crookes bei Experimenten mit einem Lichtbogen entdeckt. Anschließend wurde eine ganze Wissenschaft geschaffen, die Plasmaphysik genannt wird. Woher kommt die ganze Wissenschaft und warum wird sie gebraucht? Die Sache ist die, dass das Studium des Plasmas in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Technologie große Anwendung gefunden hat. Aber darüber werden wir etwas später sprechen. Und nun ein wenig über die Essenz des Konzepts "ionisiertes Gas".
Was ist Plasma?
Dieses Wort kam aus dem Griechischen ins Russische. Es bedeutet „geformt“, „gemacht“. Und das sind keine leeren Worte. wieEs ist bekannt, dass gewöhnliches Gas die Form des Gefäßes annimmt, in dem es sich befindet (genau wie Wasser). Deshalb ist es chaotisch und hat keine klare Form. Plasma ist jedoch völlig anders. Kein Wunder, dass er der vierte Aggregatzustand genannt wird. Er unterscheidet sich grundlegend von allen anderen Zuständen durch seine besonderen Eigenschaften. Tatsache ist, dass alle Atome, aus denen das Plasma besteht, eine positive oder negative Ladung haben.
Bevor wir darüber sprechen, wie Plasma gewonnen und wo es verwendet wird, lassen Sie uns Aspekte der Theorie der Plasmaphysik analysieren, da dies für uns für die weitere Erzählung sehr nützlich sein wird.
Plasmatheorie
Im Schulchemiekurs wird viel Zeit den Lösungen und den darin enth altenen Teilchen gewidmet. Diese geladenen Teilchen haben einzigartige Eigenschaften und bestimmen viele der physikalischen und chemischen Eigenschaften verschiedener "Solute-Solvent"-Systeme. Ionen (geladene Teilchen in Lösung) existieren jedoch nicht nur in der aquatischen Umwelt.
Wie sich herausstellte, kann das Gas ionisieren und Atome mit positiver oder negativer Ladung bilden. Dies kann passieren, wenn ein Elektron durch äußere Kräfte aus einem Atom herausgeschlagen wird. Das ausgestoßene Elektron kann auch in ein anderes Atom krachen und ein anderes Elektron "herausschlagen". Aber auch der umgekehrte Fall kann eintreten: Ein Elektron kann in ein Ion hineinfliegen und wieder ein neutrales Atom bilden. Und all diese Prozesse laufen ständig im Plasma ab. Es ist ziemlich instabil, wenn es keine äußeren Kräfte gibt, die es unterstützen.
Plasma wird hauptsächlich auf sehr einfache Weise gewonnen, die jedem von uns zu Hause zur Verfügung steht: indem Gas durch einen Hochspannungs-Lichtbogen geleitet wird. Je höher die Lichtbogentemperatur, desto mehr erhitztes Plasma erh alten wir am Ausgang. Je höher die Spannung an seinen Kontakten, desto mehr ionisiertes Gas wird danach erh alten.
Plasma kann auch in mehrere Typen unterteilt werden. Was Plasma (ionisiertes Gas) ist, erfahren Sie im nächsten Abschnitt.
Plasmatypen
Ionisiertes Gas kann nach Herkunft in künstliches und natürliches Gas eingeteilt werden. Auf den ersten Blick ist alles klar, eine Person erzeugt leicht Plasma und verwendet es für ihre eigenen Zwecke (z. B. Neonlampen, Laser, kontrollierte thermonukleare Fusion). Und welche Art von Plasma kommt in der Natur vor? Seine bekannteste Manifestation ist der Blitz.
Das ionisierte Gas kann auch ein Phänomen wie das Nordlicht beinh alten, das nicht alle Bewohner der Erde das Glück haben, es zu beobachten. Auch der Sonnenwind, der im Weltraum existiert, ist der vierte Aggregatzustand. Wenn wir Plasma im weiteren Sinne betrachten, stellt sich heraus, dass der gesamte Weltraum dazu gehört.
Plasma kann auch durch seine Temperatur geteilt werden. Wie Sie wissen, je heißer das Gas ist, desto aktiver ist die Bewegung der darin enth altenen Moleküle und desto höher ist seine Energie. Da Plasma auch ein Gas ist, gelten diese Aussagen auch dafür. Ausgehend von der Temperatur des ionisierten Gases wird es also in heiß (TemperaturMillionen K und darüber) und k alt (bzw. die Temperatur beträgt weniger als eine Million K).
Es gibt noch einen weiteren Indikator - den Grad der Ionisierung. Sie zeigt an, wie viel Prozent der Atome im Plasma in Ionen zerfallen sind. Gemäß diesem Indikator werden ein stark ionisiertes Gas und ein schwach ionisiertes Gas unterschieden. Es ist auch in einer der allgemein anerkannten Klassifikationen enth alten.
Schlussfolgerung
Plasma ist nicht so schwer zu verstehen. Schwierigkeiten beginnen mit einem tieferen Studium davon. Aber so kann man alles sehen. Auf mathematische Berechnungen haben wir ausdrücklich verzichtet, um die Essenz dieses Konzepts so detailliert wie möglich zu erklären. Die Physik ist eine sehr interessante Wissenschaft, und es ist notwendig, sie zu studieren, schon deshalb, weil sie uns in allem und überall umgibt. Und unser Artikel soll dies beweisen, denn Plasma ist überall um uns herum, nur manchmal verstehen wir die tiefe Essenz der damit verbundenen Phänomene nicht.
