ፕላዝማ ፊዚክስ። የፕላዝማ ፊዚክስ መሰረታዊ ነገሮች

ዝርዝር ሁኔታ:

ፕላዝማ ፊዚክስ። የፕላዝማ ፊዚክስ መሰረታዊ ነገሮች
ፕላዝማ ፊዚክስ። የፕላዝማ ፊዚክስ መሰረታዊ ነገሮች
Anonim

ፕላዝማን ከእውነታው የራቀ ከሆነ፣ ለመረዳት ከማይቻል፣ ድንቅ ከሆነ ነገር ጋር ያገናኘንባቸው ጊዜያት አልፈዋል። ዛሬ, ይህ ጽንሰ-ሐሳብ በንቃት ጥቅም ላይ ይውላል. ፕላዝማ በኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በብርሃን ኢንጂነሪንግ ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል. ለምሳሌ መንገዶችን የሚያበሩ ጋዝ የሚወጡ መብራቶች ናቸው። ነገር ግን በፍሎረሰንት መብራቶች ውስጥም አለ. በተጨማሪም በኤሌክትሪክ ብየዳ ውስጥ ነው. ከሁሉም በላይ, የመገጣጠም ቅስት በፕላዝማ ችቦ የተፈጠረ ፕላዝማ ነው. ሌሎች ብዙ ምሳሌዎችን መስጠት ይቻላል።

የፕላዝማ ፊዚክስ መተግበሪያ
የፕላዝማ ፊዚክስ መተግበሪያ

ፕላዝማ ፊዚክስ ጠቃሚ የሳይንስ ዘርፍ ነው። ስለዚህ, ከእሱ ጋር የተያያዙትን መሰረታዊ ፅንሰ ሀሳቦች መረዳት ተገቢ ነው. ጽሑፋችን የተወሰነለት ለዚህ ነው።

ፍቺ እና የፕላዝማ ዓይነቶች

ፕላዝማ ምንድን ነው? በፊዚክስ ውስጥ ያለው ፍቺ በጣም ግልጽ ነው. የፕላዝማ ሁኔታ ማለት የኋለኛው ጉልህ የሆነ (ከጠቅላላው የንጥሎች ብዛት ጋር የሚመጣጠን) ብዙ ወይም ባነሰ በነፃነት ወደ ንብረቱ ውስጥ ሊንቀሳቀሱ የሚችሉ ክሶች (ተሸካሚዎች) ሲኖሩት የቁስ ሁኔታ ነው። በፊዚክስ ውስጥ የሚከተሉት ዋና ዋና የፕላዝማ ዓይነቶች ሊለዩ ይችላሉ. ተሸካሚዎቹ የአንድ ዓይነት ቅንጣቶች ከሆኑ (እናየተቃራኒ ክፍያ ቅንጣቶች, ስርዓቱን ገለልተኛ ማድረግ, የመንቀሳቀስ ነጻነት የላቸውም), አንድ-ክፍል ይባላል. አለበለዚያ እሱ - ሁለት- ወይም ባለብዙ-አካል ክፍሎች።

የፕላዝማ ባህሪያት

ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ፕላዝማ ፊዚክስ
ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ፕላዝማ ፊዚክስ

ስለዚህ የፕላዝማን ጽንሰ ሃሳብ ባጭሩ ገልፀነዋል። ፊዚክስ ትክክለኛ ሳይንስ ነው፣ ስለዚህ ትርጓሜዎች እዚህ አስፈላጊ ናቸው። አሁን ስለዚህ የቁስ ሁኔታ ዋና ባህሪያት እንንገር።

የፕላዝማ ባህሪያት በፊዚክስ የሚከተሉት ናቸው። በመጀመሪያ ደረጃ, በዚህ ሁኔታ ውስጥ, አስቀድሞ ትንሽ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይሎች እርምጃ ስር, ተሸካሚዎች እንቅስቃሴ ይነሳሉ - እነዚህ ኃይሎች ምንጮቻቸው በማጣራት ምክንያት እስኪጠፉ ድረስ በዚህ መንገድ የሚፈሰው አንድ የአሁኑ. ስለዚህ, ፕላዝማው በመጨረሻ ገለልተኛ ወደሆነበት ሁኔታ ይለፋል. በሌላ አነጋገር፣ መጠኑ፣ ከአንዳንድ ጥቃቅን እሴት የሚበልጡ፣ ዜሮ ክፍያ አላቸው። ሁለተኛው የፕላዝማ ገጽታ ከኮሎምብ እና አምፕር ኃይሎች የረጅም ርቀት ተፈጥሮ ጋር የተያያዘ ነው. እሱ በዚህ ሁኔታ ውስጥ ያሉ እንቅስቃሴዎች ፣ እንደ አንድ ደንብ ፣ ብዙ የተከሰሱ ቅንጣቶችን የሚያካትቱ የጋራ ገጸ-ባህሪያት መኖራቸውን ያካትታል ። እነዚህ በፊዚክስ ውስጥ የፕላዝማ መሰረታዊ ባህሪያት ናቸው. እነሱን ማስታወስ ጠቃሚ ነው።

ሁለቱም ባህሪያት የፕላዝማ ፊዚክስ ባልተለመደ ሁኔታ የበለፀገ እና የተለያየ ወደመሆኑ እውነታ ያመራል። በጣም አስደናቂው መገለጫው የተለያዩ አይነት አለመረጋጋት የመከሰት ቀላልነት ነው። የፕላዝማን ተግባራዊ ተግባራዊነት የሚያደናቅፉ ከባድ እንቅፋት ናቸው። ፊዚክስ በየጊዜው እያደገ የሚሄድ ሳይንስ ነው። ስለዚህ, ከጊዜ በኋላ እነዚህ እንቅፋቶች እንደሚሆኑ ተስፋ ማድረግ ይቻላልይወገዳል::

ፕላዝማ በፈሳሽ

የፕላዝማ ፊዚክስ መሰረታዊ ነገሮች
የፕላዝማ ፊዚክስ መሰረታዊ ነገሮች

ወደ ልዩ የአወቃቀሮች ምሳሌዎች ስንሸጋገር የፕላዝማ ንዑስ ስርዓቶችን በተጨመቀ ጉዳይ ላይ በማገናዘብ እንጀምር። ፈሳሾች መካከል በመጀመሪያ ደረጃ ፈሳሽ ብረቶችና መሰየም አለበት - አንድ ምሳሌ ፕላዝማ subsystem ጋር የሚዛመድ - የኤሌክትሮን ተሸካሚዎች አንድ-ክፍል ፕላዝማ. በትክክል ለመናገር ፣ ለእኛ የፍላጎት ምድብ እንዲሁ ተሸካሚዎች ያሉበት ኤሌክትሮላይት ፈሳሾችን ማካተት አለበት - የሁለቱም ምልክቶች ion። ይሁን እንጂ በተለያዩ ምክንያቶች ኤሌክትሮላይቶች በዚህ ምድብ ውስጥ አይካተቱም. ከመካከላቸው አንዱ በኤሌክትሮላይት ውስጥ እንደ ኤሌክትሮኖች ያሉ ብርሃን, ተንቀሳቃሽ ተሸካሚዎች የሉም. ስለዚህ፣ ከላይ ያሉት የፕላዝማ ባህሪያት በጣም ደካማ ናቸው የሚገለጹት።

ፕላዝማ በክሪስታል

በክሪስታል ውስጥ ያለው ፕላዝማ ልዩ ስም አለው - ጠንካራ ግዛት ፕላዝማ። በ ionክ ክሪስታሎች ውስጥ, ክፍያዎች ቢኖሩም, እንቅስቃሴ አልባ ናቸው. ስለዚህ, ፕላዝማ የለም. በብረታ ብረት ውስጥ, እነዚህ አንድ-ክፍል ፕላዝማን የሚያካትት ኮንዳክሽን ኤሌክትሮኖች ናቸው. ክፍያው የሚከፈለው በማይንቀሳቀስ (በትክክል፣ ረጅም ርቀት መንቀሳቀስ ባለመቻሉ) ions ነው።

ፕላዝማ በሴሚኮንዳክተሮች

የፕላዝማ ፊዚክስ መሰረታዊ ነገሮችን ግምት ውስጥ በማስገባት በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ ያለው ሁኔታ የበለጠ የተለያየ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል. ባጭሩ ባህሪውን እንየው። በእነዚህ ንጥረ ነገሮች ውስጥ አንድ-ክፍል ፕላዝማ ተገቢ የሆኑ ቆሻሻዎች ከገቡ ሊነሳ ይችላል. ቆሻሻዎች በቀላሉ ኤሌክትሮኖችን (ለጋሾች) የሚለግሱ ከሆነ, n-ዓይነት ተሸካሚዎች ይታያሉ - ኤሌክትሮኖች. ቆሻሻዎች በተቃራኒው ኤሌክትሮኖችን (ተቀባዮችን) በቀላሉ የሚወስዱ ከሆነ, የፒ-አይነት ተሸካሚዎች ይነሳሉ.- ጉድጓዶች (በኤሌክትሮኖች ስርጭት ውስጥ ባዶ ቦታዎች), አዎንታዊ ክፍያ ያላቸው ቅንጣቶችን የሚመስሉ. በኤሌክትሮኖች እና ቀዳዳዎች የተሰራ ባለ ሁለት አካል ፕላዝማ በሴሚኮንዳክተሮች ውስጥ እንኳን ቀላል በሆነ መንገድ ይነሳል. ለምሳሌ ፣ በብርሃን ፓምፖች እንቅስቃሴ ስር ይታያል ፣ ይህም ኤሌክትሮኖችን ከቫሌንስ ባንድ ወደ ኮንዳክሽን ባንድ ይጥላል። በአንዳንድ ሁኔታዎች ኤሌክትሮኖች እና እርስ በርስ የሚሳቡ ጉድጓዶች ከሃይድሮጂን አቶም - ኤክሳይቶን ጋር ተመሳሳይነት ያለው የታሰረ ሁኔታ ሊመሰርቱ እንደሚችሉ እናስተውላለን, እና ማፍሰሻው ኃይለኛ ከሆነ እና የ excitons ጥግግት ከፍተኛ ከሆነ, ከዚያም አንድ ላይ ይዋሃዳሉ እና ነጠብጣብ ይፈጥራሉ. የኤሌክትሮን-ቀዳዳ ፈሳሽ. አንዳንድ ጊዜ እንዲህ ያለ ሁኔታ እንደ አዲስ የቁስ ሁኔታ ይቆጠራል።

የጋዝ ionization

ከላይ ያሉት ምሳሌዎች የፕላዝማ ሁኔታን ልዩ ሁኔታዎች ያመለክታሉ፣ እና ፕላዝማ በንጹህ መልክ ionized ጋዝ ይባላል። ብዙ ምክንያቶች ወደ ionization ሊመሩ ይችላሉ-የኤሌክትሪክ መስክ (የጋዝ መፍሰስ ፣ ነጎድጓድ) ፣ የብርሃን ፍሰት (ፎቶግራፊ) ፣ ፈጣን ቅንጣቶች (ከሬዲዮአክቲቭ ምንጮች ጨረር ፣ የኮስሚክ ጨረሮች ፣ ይህም የ ionization ደረጃን በከፍታ በመጨመር ተገኝቷል)። ይሁን እንጂ ዋናው ነገር የጋዝ ማሞቂያ (ሙቀት ionization) ነው. በዚህ ሁኔታ ኤሌክትሮን ከአቶም መለያየት ከሌላው የጋዝ ቅንጣት ጋር ወደ ግጭት ያመራል፣ ይህም በከፍተኛ ሙቀት ምክንያት በቂ የእንቅስቃሴ ኃይል አለው።

ከፍተኛ እና ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ፕላዝማ

ፕላዝማ ፊዚክስ
ፕላዝማ ፊዚክስ

የዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ፕላዝማ ፊዚክስ በየቀኑ ማለት ይቻላል የምንገናኘው ነው። የዚህ ዓይነቱ ሁኔታ ምሳሌዎች የእሳት ነበልባል ናቸው.በጋዝ ፍሳሽ እና መብረቅ ውስጥ ያለው ንጥረ ነገር ፣ የተለያዩ አይነት የቀዝቃዛ ፕላዝማ ዓይነቶች (iono- እና የፕላኔቶች እና የከዋክብት ማግኔቶስፌር) ፣ በተለያዩ ቴክኒካል መሳሪያዎች ውስጥ የሚሰራ ንጥረ ነገር (ኤምኤችዲ ማመንጫዎች ፣ የፕላዝማ ሞተሮች ፣ ማቃጠያዎች ፣ ወዘተ)። የከፍተኛ ሙቀት ፕላዝማ ምሳሌዎች ከቅድመ ልጅነት እና እርጅና በስተቀር በሁሉም የዝግመተ ለውጥ ደረጃዎች ውስጥ ያሉ የከዋክብት ጉዳይ ናቸው ቁጥጥር የሚደረግባቸው ቴርሞኑክሌር ፊውዥን መገልገያዎች (ቶካማክስ ፣ ሌዘር መሳሪያዎች ፣ የጨረር መሳሪያዎች ፣ ወዘተ) ውስጥ የሚሰሩ ንጥረ ነገሮች።

አራተኛው የቁስ ሁኔታ

ከአንድ መቶ ዓመት ተኩል በፊት ብዙ የፊዚክስ ሊቃውንት እና ኬሚስቶች ቁስ አካል ሞለኪውሎችን እና አቶሞችን ብቻ እንደሚይዝ ያምኑ ነበር። እነሱ ሙሉ በሙሉ የተዘበራረቁ ወይም ብዙ ወይም ያነሰ የታዘዙ ውህዶች ውስጥ ተጣምረዋል። ሶስት ደረጃዎች እንዳሉ ይታመን ነበር - ጋዝ, ፈሳሽ እና ጠንካራ. ንጥረ ነገሮች በውጫዊ ሁኔታዎች ተጽእኖ ይቀበላሉ.

በፊዚክስ ውስጥ የፕላዝማ ባህሪያት
በፊዚክስ ውስጥ የፕላዝማ ባህሪያት

ነገር ግን በአሁኑ ጊዜ 4 የቁስ ግዛቶች አሉ ማለት እንችላለን። እንደ አዲስ ሊቆጠር የሚችል ፕላዝማ ነው, አራተኛው. ከኮንደንስ (ጠንካራ እና ፈሳሽ) ግዛቶች ውስጥ ያለው ልዩነት ልክ እንደ ጋዝ, የመቁረጥ የመለጠጥ ችሎታ ብቻ ሳይሆን የቋሚ መጠንም ጭምር ነው. በሌላ በኩል, ፕላዝማ ከኮንደንስ ሁኔታ ጋር ተመሳሳይነት አለው የአጭር ጊዜ ቅደም ተከተል መገኘት, ማለትም, ከተሰጠው የፕላዝማ ክፍያ አጠገብ ያሉ የንጥሎች አቀማመጥ እና ቅንጅት. በዚህ ሁኔታ፣ እንዲህ ዓይነቱ ትስስር የሚፈጠረው በኢንተርሞለኩላር ሳይሆን በኮሎምብ ኃይሎች ነው፡ የተሰጠ ክፍያ ተመሳሳይ ስም ያላቸውን ክሶች በራሱ ያስወግዳል እና ተቃራኒዎችን ይስባል።

የፕላዝማ ጽንሰ-ሐሳብፊዚክስ
የፕላዝማ ጽንሰ-ሐሳብፊዚክስ

የፕላዝማ ፊዚክስ በአጭሩ በኛ ተገምግሟል። ይህ ርዕስ በጣም ሰፊ ነው, ስለዚህ እኛ መሠረቶቹን ገለጥን ማለት እንችላለን. የፕላዝማ ፊዚክስ በእርግጠኝነት ተጨማሪ ትኩረት ሊሰጠው ይገባል።

የሚመከር: