21

Міністерство освіти і науки України

Чернівецький національний університет ім.. Ю. Федьковича

Фізичний факультет

Реферат на тему:

“Плазма та її властивості”

Виконав

Студент 2-го курсу

Група №213

кафедри прикладної фізики

Кравчук Дмитро Ігорович

________________________

Викладач

Маник Орест Миколайович

________________________

Чернівці – 2013.

План

Вступ

1.Поняття про плазму.

1.1.Визначення плазми.

1.2. Форми плазми.

1.3. Температура, густина, квазінейтральність та ступінь іонізації

1.4. Плазма у всесвіті.

2.Властивості плазми.

2.1.Фізичні властивості.

2.2.Відмінність від газу.

3.Застосування плазми.

Висновки

Список використаної літератури.

Вступ

Пла́зма — у фізиці та хімії іонізований, електрично-квазінейтральний стан речовини. Плазма вважається четвертим (після твердого, рідкого і газоподібного) агрегатним станом речовини. Слово «іонізований» означає, що від значної частини атомів або молекул відокремлений принаймні один електрон. Слово «квазінейтральний» означає, що незважаючи на наявність вільних зарядів (електронів і іонів) сумарний електричний заряд плазми дорівнює нулю. Присутність вільних електричних зарядів робить плазму провідним середовищем, що зумовлює її значно більшу (у порівнянні з іншими агрегатними станами речовини) взаємодію з магнітним і електричним полями. «Четвертий стан речовини» відкрив Вільям Крукс у 1879, а назву «плазма» запропонував Ірвінг Ленгмюр у 1928.

Як і речовина в будь-якому іншому агрегатному стані плазма є зовні нейтральною, оскільки є сумішшю позитивних та негативних іонів в такій кількості та концентрації, що їх заряди компенсують один одного. Плазма має властивості схожі як на газоподібний стан речовини (частинки рухаються вільно та відстань між частинками значно більша за розмір частинок)так і на рідкий (велика в'язкість) та твердий (електрони рухаються вільно від ядер атомів).

Властивості плазми досліджує фізика плазми. Теоретично плазма описується рівняннями магнітогідродинаміки.

Плазма у фізиці — стан речовини, в якому її атоми іонізовані, тобто електрони відірвані від ядер. Завдяки цьому речовина стає не тільки електропровідною, але й надзвичайно чутливою до електромагнітних полів. Плазму називають четвертим агрегатним станом речовини на відміну від твердого, рідкого та газоподібного.

Плазма — високо іонізоване квазінейтральне суцільне середовище. На відміну від газу або рідини, в плазмі має місце далекосяжна кулонівська взаємодія між частинками, що і визначає її різноманітні властивості. Плазмові об'єкти у природі — зорі, планетарні туманності, верхні шари атмосфери — іоносфера. Штучно плазма створюється у тліючому газовому розряді, газорозрядних лампах, мас-спектрометрах, термоядерному синтезі, при роботі йонних двигунів, генераторів і т. д. Зокрема, плазму застосовують у термоелектронних і магніто-плазмо-динамічних (МПД) генераторах — перетворювачах тепла безпосередньо в електричну енергію (минаючи перетворення в механічну).

1.Поняття про плазму.

1.1.Визначення плазми.

Плазма — частково або повністю іонізований газ, в якому густини позитивних і негативних зарядів практично однакові. Отже, плазма в цілому електрично-нейтральна система. При досить сильному нагріванні будь-яка речовина випаровується, перетворюючись на газ.(газета) Якщо збільшувати температуру і далі, різко посилиться процес термічної іонізації, тобто молекули газу почнуть розпадатися на складові їх атоми, які потім перетворюються на іони . Іонізація газу, крім того, може бути викликана його взаємодією з електромагнітним випромінюванням ( фотоіонізація ) або бомбардуванням газу зарядженими частками. Вільні заряджені частки — особливо електрони — легко переміщаються під дією електричного поля. Тому в стані рівноваги просторові заряди вхідних до складу плазми негативних електронів і позитивних іонів повинні компенсувати один одного так, щоб повне поле усередині плазми дорівнювало нулю. Саме звідси витікає необхідність практично точної рівності щільності електронів і іонів в плазмі — її «квазінейтральності». Порушення квазінейтральності в об'ємі, займаному плазмою, веде до негайної появи сильних електричних полів просторових зарядів, тут же поновлюючих квазінейтральність. Мірою іонізації плазми а називається відношення числа іонізованих атомів до повного їх числа в одиниці об'єму плазми. Плазма зазвичай поділяється на ідеальну і неідеальну, низькотемпературну і високотемпературну, рівноважну і нерівноважну, при цьому досить часто холодна плазма буває нерівноважною, а гаряча рівноважною.

1.2.Форми плазми.

За сьогоднішніми уявленнями, фазовим станом більшої частини речовини (за масою близько 99,9%) у Всесвіті є плазма. Всі зорі складаються з плазми, і навіть простір між ними заповнений плазмою, хоча і дуже розрідженою (див. міжзоряний простір). Наприклад, планета Юпітер зосередила в собі практично всю речовину Сонячної системи, що перебуває в «неплазмовому» стані (рідкому, твердому та газоподібному). При цьому маса Юпітера складає всього лише близько 0,1% маси Сонячної системи, а об'єм ще менший: всього 10−15%. При цьому дрібні частки пилу, що заповнюють космічний простір і несуть на собі певний електричний заряд, в сукупності можуть бути розглянуті як плазма, що складається з надважких заряджених іонів (див. пилова плазма).

Найтиповіші форми плазми
Штучно створена плазма Плазмова панель (телевізор, монітор) Речовина всередині люмінесцентних (у тому числі компактних) і неонових ламп[3] Плазмові ракетні двигуни Газорозрядна корона озонового генератора Дослідження керованого термоядерного синтезу Електрична дуга у дуговій лампі і у дуговому зварюванні Плазмова лампа Дуговий розряд від трансформатора Тесли Вплив на речовину лазерним випромінюванням Яскрава сфера ядерного вибуху	Земна природня плазма Блискавка Вогні святого Ельма Іоносфера Язики полум'я (низькотемпературна плазма)	Космічна та астрофізична плазма Сонце та інші зірки (ті, які існують за рахунок термоядерних реакцій) Сонячний вітер Космічний простір (простір між планета ми, зорями і галактиками) Міжзоряні туманності