3.Поняття про плазму

Якщо температури досить високі, розпочинається іонізація газу через зіткнення атомів чи молекул, які швидко рухаються. Речовина переходить в новий стан - плазму.

Плазма - це частково чи повністю іонізований газ, в якому густини позитивних і негативних зарядів майже збігаються. Плазма вважається четвертим станом речовини. У повністю іонізованій плазмі електрично нейтральних атомів немає, тому плазма дуже добре проводить струм. У цілому плазма являє собою електрично нейтральну систему.

Поряд з нагріванням іонізація газу і утворення плазми можуть бути викликані різними способами, наприклад, бомбардуванням атомів газу швидкими зарядженими частинками. При цьому утворюється низькотемпературна плазма.

Через велику рухливість заряджених частинок у плазмі, вони легко переміщуються під дією електричного і магнітного полів, тому будь-які локальні порушення електронейтральності плазми швидко ліквідуються.

На відміну від нейтрального газу, між молекулами якого є короткодіючі сили, між зарядженими частинками плазми діють кулонівські сили, які порівняно повільно зменшуються з відстанню. Кожна частинка взаємодіє одночасно з багатьма навколишніми частинками. Завдяки цьому частинки можуть брати участь не тільки в хаотичному тепловому русі, а і в упорядкованих (колективних) рухах. У плазмі легко збуджуються різні коливання й хвилі.

Провідність плазми підвищується зі зростанням ступеня іонізації. За високої температури повністю іонізована плазма за своєю провідністю наближається до надпровідників.

У стані плазми перебуває близько 90 % речовини Всесвіту (Сонце, зорі, міжзоряний простір). Плазма оточує нашу планету. Верхній шар атмосфери на висоті 100 - 300 км є іонізованим газом - іоносферою. Полум'я запаленого сірника це також плазма.

Плазма виникає при всіх видах розряду в газах: тліючому, дуговому, іскровому тощо. Таку плазму називають газорозрядною. Її використовують у лазерах.

Струмінь плазми застосовують у магнітогідродинамічних генераторах, плазмотронах. Потужні струмені плазми застосовують для різання і зварювання металів, буріння свердловин, прискорення перебігу хімічних реакцій тощо.

Найбільші перспективи фізики вбачають у застосуванні високотемпературної плазми (T > 10⁸ К) для створення керованих термоядерних реакцій.

Запитання для самоперевірки

1. У результаті якого процесу газ стає електропровідним?

2. Що називають іонізацією газу?

3. Що називають рекомбінацією атомів?

4. Що називають електричним струмом у газах?

5. Які заряди є носіями струму в газах?

6. Що являє собою газовий розряд? Побудуйте схему експерименту з вивчення законно-мірностей струму в газах і поясніть особливості несамостійного розряду в газах.

7. Поясніть особливості самостійного газового розряду, побудувавши повну вольт-амперну характеристику газового розряду.

8. Який процес називають іонізацією електронним ударом?

9. Назвіть і опишіть види самостійних розрядів у газах?

10. Що таке плазма? Які її особливості? Які види плазми існують?

Електричний струм у вакуумі. Термоелектронна емісія. Діод. Електронно-променева трубка. План

1.Електричний струм у вакуумі

2.Термоелектронна емісія

3.Вакуумний діод

4.Електронно-променева трубка