प्लाज्मा भौतिकी। प्लाज्मा भौतिकी के मूल तत्व

बार जब कुछ असत्य, समझ से बाहर के साथ हमारे साथ जुड़े प्लाज्मा, शानदार, लंबे समय से चले गए हैं। आज इस अवधारणा को व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है। प्लाज्मा उद्योग में उपयोग किया। सबसे प्रकाश प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में इसके उपयोग के महत्वाकांक्षी। उदाहरण - गैस निर्वहन लैंप, सड़क रोशन। लेकिन फ्लोरोसेंट लैंप में मौजूद है। यह बिजली की वेल्डिंग में भी है। वेल्डिंग चाप के बाद - प्लाज्मा मशाल द्वारा उत्पन्न प्लाज्मा है। एक कई अन्य उदाहरण का हवाला देते हैं कर सकते हैं।

प्लाज्मा भौतिकी - विज्ञान की एक महत्वपूर्ण शाखा है। इसलिए यह इसे से संबंधित बुनियादी अवधारणाओं को समझने के लिए आवश्यक है। यह हमारे लेख का विषय है।

परिभाषा और प्लाज्मा के प्रकार

क्या प्लाज्मा है? निर्धारण भौतिकी में काफी स्पष्ट दिया जाता है। प्लाज्मा सामग्री का एक राज्य है जहां बाद एक महत्वपूर्ण है (कणों की कुल संख्या के अनुरूप) कहा जाता है, आवेशित कणों (वाहक) कम या ज्यादा मुक्त करने में सक्षम पदार्थ के अंदर ले जाने के लिए की संख्या। हम प्लाज्मा भौतिकी के निम्नलिखित मुख्य प्रकार भेद कर सकते हैं। वाहक एक प्रकार के कणों के हैं (और प्रभारी कणों के विपरीत संकेत है, प्रणाली को निष्क्रिय आंदोलन की स्वतंत्रता की जरूरत नहीं है), तो यह एकल घटक कहा जाता है। विपरीत मामले में यह है - दो या multicomponent।

प्लाज्मा विशेषताएं

तो, हम संक्षेप में एक प्लाज्मा की अवधारणा का वर्णन करेंगे। भौतिकी - एक सटीक विज्ञान, इसलिए बिना परिभाषाएँ नहीं कर सकते। अब इस मामले की इस राज्य की मुख्य विशेषताएं इस बारे में बताएं।

इन भौतिक विज्ञान में प्लाज्मा के गुणों। वर्तमान कि इस तरह से बहती है और जब तक इन बलों उनके स्रोतों की स्क्रीनिंग की वजह से गायब नहीं होगा के रूप में - सबसे पहले, विद्युत चुम्बकीय बलों की कार्रवाई के तहत इस राज्य में पहले से ही छोटे वहाँ वाहनों के आवागमन है। इसलिए, प्लाज्मा अंततः एक राज्य है जहां यह अर्ध तटस्थ है में चला जाता है। दूसरे शब्दों में, अपने मात्रा सूक्ष्म की एक बड़ी मात्रा में, शून्य शुल्क है। प्लाज्मा की दूसरी विशेषता यह कूलम्ब और एम्पीयर की सेना की लंबी दूरी की प्रकृति से संबंधित है। यह तथ्य यह है कि इस राज्य में आंदोलन, एक नियम के रूप में, एक सामूहिक चरित्र, है आवेशित कणों की एक बड़ी संख्या को शामिल में होते हैं। ये प्लाज्मा भौतिकी के बुनियादी गुण हैं। वे याद करने के लिए उपयोगी होगा।

इन सुविधाओं के दोनों तथ्य के लिए नेतृत्व कि प्लाज्मा भौतिकी असाधारण समृद्ध और विविध। यह का सबसे स्पष्ट अभिव्यक्ति अस्थायित्व के विभिन्न प्रकार की घटना में आसानी है। वे प्लाज्मा के व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए गंभीर बाधाएं हैं। भौतिकी - विज्ञान है कि लगातार विकसित। इसलिए, यह आशा की जाती है कि कुछ ही समय में इन बाधाओं का सफाया कर दिया जाएगा।

तरल पदार्थ में प्लाज्मा

संरचना के विशिष्ट उदाहरण की ओर मुड़ते, हम संघनित मामले में प्लाज्मा उप पर विचार करके शुरू करते हैं। अतिरिक्त तरल पदार्थ मुख्य रूप से बुलाया जाना चाहिए तरल धातु एक उदाहरण है, जो प्लाज्मा सबसिस्टम से मेल खाती है - - एक एकल घटक वाहक प्लाज्मा इलेक्ट्रॉनों। सच पूछिये तो, हम जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए श्रेणी में रुचि रखते हैं, और एक तरल इलेक्ट्रोलाइट, जो वाहक हैं - दोनों संकेतों के आयनों। हालांकि, विभिन्न कारणों के लिए, इलेक्ट्रोलाइट्स इस वर्ग में आते नहीं है। उनमें से एक वास्तव में होते हैं कि इलेक्ट्रोलाइट में कोई प्रकाश, इस तरह के इलेक्ट्रॉनों के रूप में वाहक घूम रहा है। इसलिए, जैसा कि ऊपर उल्लेख प्लाज्मा गुण काफी कमजोर व्यक्त कर रहे हैं।

प्लाज्मा क्रिस्टल

ठोस राज्य प्लाज्मा - क्रिस्टल में प्लाज्मा एक विशेष नाम है। आयनिक क्रिस्टल से पहले, हालांकि शुल्क नहीं है, लेकिन वे अभी भी कर रहे हैं। इसलिए, वहाँ कोई प्लाज्मा है। धातुओं में - इलेक्ट्रॉनों हैं चालकता एक घटक प्लाज्मा का गठन। उसका आरोप तय आरोप से मुआवजा दिया है (अधिक सटीक, लंबी दूरी के लिए स्थानांतरित करने में असमर्थ) आयनों।

अर्धचालकों में प्लाज्मा

प्लाज्मा भौतिकी की बुनियादी बातों को देखते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अर्धचालकों में स्थिति और अधिक विविध है। संक्षेप में यह की विशेषताएँ हैं। इन पदार्थों के लिए ओसीपी तब हो सकती है यदि आप उन्हें प्रासंगिक दोष में दर्ज करें। अशुद्धता आसानी से इलेक्ट्रॉनों (दाताओं) दान है, तो n- प्रकार वाहक हैं - इलेक्ट्रॉनों। छेद (इलेक्ट्रॉनों के वितरण में खाली स्थान) है, जो एक सकारात्मक चार्ज के साथ कणों के रूप में व्यवहार करते हैं - अशुद्धता हैं, इसके विपरीत में, आसानी से एकत्र इलेक्ट्रॉनों (स्वीकारकर्ताओं), तो वहाँ p- प्रकार वाहक हैं। दो घटक प्लाज्मा इलेक्ट्रॉनों और छेद द्वारा बनाई है और भी आसान रास्ता अर्धचालकों में होता है। उदाहरण के लिए, यह पंप प्रकाश, चालन बैंड के संयोजक बैंड से इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी की कार्रवाई के तहत आता है। ध्यान दें कि के तहत कुछ शर्तों, इलेक्ट्रॉनों और छेद एक दूसरे को आकर्षित कर रहे हैं, एक के लिए बाध्य राज्य, हाइड्रोजन परमाणु, के समान फार्म कर सकते हैं - एक exciton, और अगर पंप तीव्रता और excitons का घनत्व बड़ी है, वे एक साथ मिश्रण इलेक्ट्रॉन छेद तरल की एक बूंद के रूप में। कभी-कभी इस हालत इस मामले के एक नए राज्य माना जाता है।

गैस आयनीकरण

इन उदाहरणों प्लाज्मा राज्य और शुद्ध रूप में प्लाज्मा की विशिष्ट मामलों आयनीकृत गैस कहा जाता है का संदर्भ लें। बिजली के क्षेत्र (गैस स्राव, एक तूफान), चमकदार प्रवाह (photoionization), तेजी से कण (रेडियोधर्मी स्रोतों, ब्रह्मांडीय किरणों, जो खोल दिया गया है और ऊंचाई के आयनीकरण के आरोही डिग्री के विकिरण): अपने आयनीकरण द्वारा कई कारकों हो सकता है। हालांकि, मुख्य कारक गैस (थर्मल आयनीकरण) का हीटिंग है। इस मामले में, से इलेक्ट्रॉनों की जुदाई परमाणु सुराग बाद पर्याप्त गतिज ऊर्जा वाले अन्य गैस कणों उच्च तापमान की वजह से टकराते।

उच्च तापमान और कम तापमान प्लाज्मा

कम तापमान प्लाज्मा भौतिकी - कुछ है जिसके साथ हम हर दिन संपर्क में आते हैं। इस तरह की स्थितियों के उदाहरण एक लौ, गैस मुक्ति और बिजली में पदार्थ, ठंड प्लाज्मा अंतरिक्ष के विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं (योण क्षेत्र और magnetosphere ग्रहों और तारों), विभिन्न तकनीकी उपकरणों में काम कर रहे पदार्थ (MHD जनरेटर, प्लाज्मा इंजन, बर्नर, और इतने पर। एन) । गर्म प्लाज्मा के उदाहरण - (। टोकामक, लेजर उपकरण, और बीम उपकरण अल) उनके विकास के सभी चरणों में स्टार सामग्री, बचपन और बुढ़ापे, नियंत्रित नाभिकीय संलयन की प्रणालियों में कार्यकारी तरल पदार्थ को छोड़कर।

इस मामले के चौथे राज्य

आधी सदी से पहले, कई भौतिकविदों और दवा विक्रेताओं का मानना था कि इस मामले अणुओं और परमाणुओं के होते हैं। वे या तो बहुत अव्यवस्थित या कम या ज्यादा का आदेश दिया साथ संयोजन में एकजुट हो रहे हैं। यह माना जाता था तीन चरणों देखते हैं कि - गैसीय, तरल और ठोस। पदार्थ उन्हें बाहरी स्थितियों के प्रभाव में ले रही है।

वर्तमान में, हालांकि, हम कह सकते हैं इस मामले के 4 राज्यों देखते हैं कि। यही कारण है कि प्लाज्मा, एक नया के रूप में माना जा सकता है चौथा। से सघन (ठोस और द्रव) इसके अंतर में कहा गया है वास्तव में होते हैं कि यह, गैस न केवल कतरनी लोच, लेकिन यह भी तय खुद मात्रा के रूप में। दूसरी ओर, पड़ोसी प्लाज्मा चार्ज के साथ कम दूरी के आदेश के प्लाज्मा सघन राज्य उपस्थिति, यानी ई। सहसंबंध पदों और कणों की संरचना के साथ आम में। इस मामले में, इस तरह के एक सह-संबंध आणविक और कूलम्ब बलों द्वारा उत्पन्न नहीं है: प्रभारी खुद के साथ एक ही नाम दूर धक्का और विपरीत शुल्क खींचती है।

प्लाज्मा भौतिकी हमें संक्षेप में समीक्षा की गई। इस विषय को काफी भारी है, इसलिए हम केवल क्या हम इसकी नींव खुलासा किया है के बारे में बात कर सकते हैं। प्लाज्मा भौतिकी, निश्चित रूप से आगे विचार के लायक है।