Huvud vetenskap

Plasmatillståndet

Innehållsförteckning:

Plasmatillståndet
Plasmatillståndet

Video: What's new KDE 5.20.3 - kde plasma 5.20: quick look at new features 2024, Maj

Video: What's new KDE 5.20.3 - kde plasma 5.20: quick look at new features 2024, Maj
Anonim

Plasma, i fysik, ett elektriskt ledande medium där det finns ungefär lika många positiva och negativt laddade partiklar, som produceras när atomerna i en gas blir joniserade. Det kallas ibland det fjärde tillståndet av materia, skiljt från de fasta, flytande och gasformiga tillstånden.

Den negativa laddningen bärs vanligtvis av elektroner, som var och en har en enhet med negativ laddning. Den positiva laddningen bärs vanligen av atomer eller molekyler som saknar samma elektroner. I några sällsynta men intressanta fall kopplas elektroner som saknas från en typ av atom eller molekyl till en annan komponent, vilket resulterar i en plasma som innehåller både positiva och negativa joner. Det mest extrema fallet av denna typ inträffar när små men makroskopiska dammpartiklar laddas i ett tillstånd som kallas en dammig plasma. Det unika med plasmatillståndet beror på vikten av elektriska och magnetiska krafter som verkar på en plasma utöver sådana krafter som tyngdkraft som påverkar alla former av materia. Eftersom dessa elektromagnetiska krafter kan verka på stora avstånd, kommer en plasma att verka kollektivt mycket som en vätska även när partiklarna sällan kolliderar med varandra.

Nästan alla synliga ämnen i universum finns i plasmatillståndet, som främst förekommer i denna form i solen och stjärnorna och i interplanetära och interstellära rymden. Auroras, blixtar och svetsbågar är också plasma; plasma finns i neon- och lysrör, i kristallstrukturen hos metalliska fasta ämnen och i många andra fenomen och föremål. Jorden själv är nedsänkt i en svag plasma som kallas solvinden och är omgiven av en tät plasma som kallas jonosfären.

En plasma kan produceras i laboratoriet genom att värma en gas till en extremt hög temperatur, vilket orsakar sådana kraftiga kollisioner mellan dess atomer och molekyler att elektroner rippas fritt, vilket ger de erforderliga elektronerna och jonerna. En liknande process sker i stjärnor. I rymden är den dominerande plasmabildningsprocessen fotojonisering, varvid fotoner från solljus eller stjärnbelysning absorberas av en befintlig gas, vilket gör att elektroner sänds ut. Eftersom solen och stjärnorna lyser kontinuerligt, så joniseras i princip alla ämnen i sådana fall, och plasman sägs vara helt joniserad. Detta behöver dock inte vara fallet, för en plasma kan bara delvis joniseras. En helt joniserad vätgasplasma, som endast består av elektroner och protoner (vätekärnor), är den mest elementära plasma.