Fizik çok ilginç bir bilimdir. Bazen hakkında duyduğumuz ancak gerçek bir fikrimiz olmayan bu tür kavramları içerir. Ve bugün, yüksek teknoloji geliştirme çağında, plazma veya başka bir deyişle iyonize gaz kavramı giderek daha sık kayar. Birçoğu, sadece bu kelimeyi duymaktan korkuyor ve ne anlama geldiğini bulmaya bile çalışmıyor. Ama her şey çok basit ve bu yazımızda size iyonize gazın ne olduğunu ve hangi özelliklere sahip olduğunu anlatacağız.
Size detaylı ve kapsamlı bilgi vermeden önce, tarihe kısa bir giriş yapalım.
Tarih
Plazma veya maddenin dördüncü hali, 1879'da bir voltaik ark içeren deneyler sırasında William Crookes tarafından keşfedildi. Daha sonra, plazma fiziği adı verilen bütün bir bilim yaratıldı. Bütün bilim nereden geldi ve neden gerekli? Gerçek şu ki, plazma çalışması, bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında harika bir uygulama bulmuştur. Ama bundan biraz sonra bahsedeceğiz. Ve şimdi "iyonize gaz" kavramının özü hakkında biraz.
Plazma nedir?
Bu kelime Rusçaya Yunancadan geldi. "Oluşturulmuş", "yapılmış" anlamına gelir. Ve bunlar boş sözler değil. nasıladi gazın (tıpkı su gibi) bulunduğu kabın şeklini aldığı bilinmektedir. Bu yüzden kaotiktir ve net bir formu yoktur. Bununla birlikte, plazma tamamen farklıdır. Buna maddenin dördüncü hali denmesine şaşmamalı. Özel özelliklerinde diğer tüm devletlerden kökten farklıdır. Gerçek şu ki, plazmayı oluşturan tüm atomlar pozitif veya negatif yüke sahiptir.
Plazmanın nasıl elde edildiği ve nerede kullanıldığı hakkında konuşmadan önce, plazma fiziği teorisinin bazı yönlerini inceleyelim, çünkü daha sonraki anlatımlarda bizim için çok faydalı olacaktır.
Plazma teorisi
Okul kimya dersinde, çözümlere ve bunların içindeki parçacıklara çok zaman ayrılır. Bu yüklü parçacıklar benzersiz özelliklere sahiptir ve çeşitli "çözünen-çözücü" sistemlerinin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin çoğunu belirler. Ancak iyonlar (çözeltideki yüklü parçacıklar) yalnızca su ortamında bulunmazlar.
Görünüşe göre, gaz iyonlaşabilir ve pozitif veya negatif yüklü atomlar oluşturabilir. Bu, bir atomdan bir elektronun dış kuvvetler tarafından nakavt edilmesi sürecinde gerçekleşebilir. Fırlatılan elektron ayrıca başka bir atoma çarpabilir ve başka bir elektronu "devre dışı bırakabilir". Ancak bunun tersi de olabilir: bir elektron bir iyona uçabilir ve tekrar nötr bir atom oluşturabilir. Ve tüm bu işlemler sürekli olarak plazmada gerçekleşir. Onu destekleyecek dış güçlerin yokluğunda oldukça istikrarsızdır.
Plazma, her birimiz için evde bulunan çok basit bir yolla elde edilir: gazın yüksek voltajlı bir elektrik arkından geçirilmesiyle. Ark sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, çıkışta o kadar fazla ısıtılmış plazma elde ederiz. Kontaklarındaki voltaj ne kadar yüksek olursa, sonrasında o kadar fazla iyonize gaz elde edilir.
Plazma ayrıca birkaç türe ayrılabilir. Plazmanın (iyonize gaz) ne olduğunu bir sonraki bölümde öğreneceksiniz.
Plazma türleri
İyonize gaz, kökenine göre yapay ve doğal olarak ikiye ayrılabilir. İlk bakışta, her şey açıktır, bir kişi kolayca plazma oluşturur ve onu kendi amaçları için kullanır (örneğin, neon lambalar, lazerler, kontrollü termonükleer füzyon). Ve doğada ne tür plazma oluşur? En ünlü tezahürü yıldırımdır.
İyonize gaz, kuzey ışıkları gibi, Dünya'nın tüm sakinlerinin gözlemleme şansına sahip olmadığı bir fenomeni de içerebilir. Ayrıca uzayda var olan güneş rüzgarı da maddenin dördüncü halidir. Plazmayı daha geniş anlamda ele alırsak, tüm dış uzayın ona ait olduğu ortaya çıkıyor.
Plazma ayrıca sıcaklığına da bölünebilir. Bildiğiniz gibi, gaz ne kadar sıcaksa, içindeki moleküllerin hareketi o kadar aktif ve enerjisi o kadar yüksek. Plazma da bir gaz olduğu için bu ifadeler onun için de geçerlidir. Böylece iyonize gazın sıcaklığından başlayarak sıcak (sıcaklık) olarak ikiye ayrılır.milyon K ve üzeri) ve soğuk (sırasıyla sıcaklık bir milyon K'den az).
Bir gösterge daha var - iyonlaşma derecesi. Plazmadaki atomların yüzde kaçının iyonlara bozunduğunu gösterir. Bu göstergeye göre, yüksek iyonize gaz ve düşük iyonize gaz ayırt edilir. Ayrıca genel kabul görmüş sınıflandırmalardan birine dahildir.
Sonuç
Plazma anlaşılması o kadar da zor bir şey değil. Zorluklar daha derin bir çalışma ile başlar. Ancak bu şekilde her şeye bakabilirsiniz. Bu kavramın özünü olabildiğince ayrıntılı bir şekilde açıklamak için özellikle matematiksel hesaplamalara değinmedik. Fizik çok ilginç bir bilimdir ve sadece bizi her şeyde ve her yerde kuşattığı için onu incelemek gerekir. Ve makalemiz bunu kanıtlamayı amaçlıyor, çünkü plazma etrafımızdaki her yerde, sadece bazen onunla ilişkili fenomenlerin derin özünü anlamıyoruz.
