Kiekvienas, kuris mokėsi pradinių klasių mokykloje, prisimena pamoką apie tris materijos būsenas, tiesa? Tai buvo tas atvejis, kai mums buvo pasakyta, kad medžiaga yra trijų pagrindinių formų: skysto, kieto ir dujinio. Tai tinka periodinei elementų lentelei ir gali būti išplėsta įtraukiant beveik bet kurį junginį. Išskyrus galbūt plaktą grietinėlę (tas žalingas junginys ir toliau nekreipia dėmesio į bandymus klasifikuoti!) Bet kas būtų, jei būtų ketvirtoji materijos būsena? Tai įvyksta, kai materijos būsena, panaši į dujas, turi didelę jonizuotų dalelių dalį ir sukuria savo magnetinį lauką. Ji vadinama plazma ir tiesiog atsitinka, kad yra labiausiai paplitusi materijos rūšis, apimanti daugiau nei devyniasdešimt devynis procentus matomos visatos materijos ir skverbianti Saulės sistemą, tarpžvaigždinę ir tarpgalaktinę aplinkas.
Pagrindinė prielaida, už kurios susidaro plazma, yra tai, kad kaitindamos dujas, jos išskiria molekulinius ryšius ir paverčia jas savo sudedamaisiais atomais. Tolesnis kaitinimas sukelia jonizaciją (elektronų praradimą), kuri paverčia ją plazma. Taigi ši plazma apibūdinama kaip įkrovusių dalelių, tiek teigiamų jonų, tiek neigiamų elektronų, buvimas. Daugybė įkrovusių dalelių padaro plazmą elektrai laidžią, kad ji stipriai reaguotų į elektromagnetinius laukus. Taigi plazma pasižymi savybėmis, kurios visiškai nepanašios į kietąsias medžiagas, skysčius ar dujas, ir yra laikoma atskira materijos būsena. Kaip ir dujos, plazma neturi apibrėžtos formos ar apibrėžto tūrio, nebent ji būtų uždaryta į indą. Tačiau skirtingai nei dujos, veikiamos magnetinio lauko, jos gali sudaryti struktūras, pavyzdžiui, gijas, sijas ir dvigubus sluoksnius. Būtent dėl šios priežasties plazma naudojama elektronikos, tokios kaip plazminiai televizoriai ir neoniniai ženklai, statyboje.
Plazmos egzistavimą pirmą kartą atrado seras Williamas Crookesas 1879 m., Naudodamas agregatą, šiandien žinomą kaip „Crookes tube“ - eksperimentinį elektrinio iškrovimo vamzdelį, kuriame oras jonizuojamas veikiant aukštai įtampai per įtampos ritę. Tuo metu jis jį pavadino „spinduliuojančia materija“ dėl savo šviečiančios kokybės. Seras J.J. Thomsonas, britų fizikas, 1897 m. Nustatė reikalo prigimtį dėka atradusių elektronų ir daugybės eksperimentų naudojant katodinių spindulių vamzdelius. Tačiau tik 1928 m. Terminą „plazma“ sugalvojo amerikietis chemikas ir fizikas Irvingas Langmuiras, kuriam, matyt, buvo primenama kraujo plazma.
Kaip jau minėta, plazmos yra bene labiausiai paplitusi materijos fazė Visatoje. Visos žvaigždės yra pagamintos iš plazmos, ir net erdvė tarp žvaigždžių yra užpildyta plazma, nors ir labai menka.
Esame parašę daug straipsnių apie plazmą „Space Magazine“. Čia yra straipsnis apie plazmos variklį, o čia yra straipsnis apie materijos būsenas.
Jei norite gauti daugiau informacijos apie plazmą, peržiūrėkite šiuos „Chem4Kids“ ir „NASA Science“ straipsnius.
Mes taip pat įrašėme epizodą apie astronomijos filmus apie Saulę. Klausykite čia, Episode 30: The Sun, Spots and All.
Šaltiniai:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge_carrier
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson
http://en.wikipedia.org/wiki/Irving_Langmuir
http://www.plasmas.org/basics.htm
http://www.plasmas.org/what-are-plasmas.htm
