Fizikia ni sayansi ya kuvutia sana. Wakati fulani ina dhana kama hizo ambazo tumesikia juu yake, lakini hatuna wazo la kweli. Na leo, katika umri wa maendeleo ya teknolojia ya juu, dhana ya plasma, au, kwa maneno mengine, gesi ionized, slips zaidi na zaidi. Wengi, wakisikia tu neno hili, wanaogopa, na hawajaribu hata kujua maana yake. Lakini kila kitu ni rahisi sana, na katika makala hii tutakuambia gesi ya ionized ni nini na ina mali gani.
Kabla hatujakupa maelezo ya kina na ya kina, hebu tuchukue muhtasari mfupi wa historia.
Historia
Plasma, au hali ya nne ya mata, iligunduliwa mwaka wa 1879 na William Crookes wakati wa majaribio yaliyohusisha safu ya voltaic. Baadaye, sayansi nzima iliundwa, inayoitwa fizikia ya plasma. Sayansi nzima ilitoka wapi na kwa nini inahitajika? Jambo ni kwamba utafiti wa plasma umepata matumizi makubwa katika nyanja mbalimbali za sayansi na teknolojia. Lakini tutazungumza juu ya hii baadaye kidogo. Na sasa kidogo kuhusu kiini cha dhana ya "gesi ionized".
plasma ni nini?
Neno hili lilikuja kwa Kirusi kutoka kwa Kigiriki. Inamaanisha "kuumbwa", "kufanywa". Na haya si maneno matupu. vipiinajulikana kuwa gesi ya kawaida huchukua fomu ya chombo mahali iko (kama maji). Ndiyo sababu ni chaotic na haina fomu wazi. Walakini, plasma ni tofauti kabisa. Si ajabu inaitwa hali ya nne ya jambo. Inatofautiana sana na majimbo mengine yote katika mali zake maalum. Ukweli ni kwamba atomi zote zinazounda plazima zina chaji chanya au hasi.
Kabla hatujazungumzia jinsi plasma inavyopatikana na mahali inapotumiwa, hebu tuchambue vipengele vya nadharia ya plasma physics, kwa sababu itatufaa sana kwa simulizi zaidi.
Nadharia ya Plasma
Katika kozi ya kemia shuleni, muda mwingi hutolewa kwa suluhu na chembe zilizomo. Chembe hizi za chaji zina sifa za kipekee na huamua sifa nyingi za kimwili na kemikali za mifumo mbalimbali ya "solute-solvent". Hata hivyo, ayoni (chembe zilizochajiwa katika myeyusho) hazipo tu katika mazingira ya majini.
Kama ilivyobainika, gesi hiyo inaweza kuauni na kuunda atomi ikiwa na chaji chanya au hasi. Hii inaweza kutokea katika mchakato wa kugonga elektroni kutoka kwa atomi na nguvu za nje. Elektroni iliyotolewa inaweza pia kuanguka kwenye atomi nyingine na "kubisha" elektroni nyingine. Lakini hali ya nyuma inaweza pia kutokea: elektroni inaweza kuruka ndani ya ion na tena kuunda atomi ya neutral. Na taratibu hizi zote hutokea mara kwa mara katika plasma. Haina msimamo kwa kukosekana kwa nguvu za nje kuiunga mkono.
Plasma hupatikana kwa njia rahisi sana, inayopatikana kwa kila mmoja wetu nyumbani: kwa kupitisha gesi kupitia safu ya umeme ya voltage ya juu. Ya juu ya joto la arc, plasma yenye joto zaidi tunapata kwenye pato. Kadiri voltage inavyoongezeka kwenye viunganishi vyake, ndivyo gesi yenye ioni inavyopatikana baada ya hapo.
Plasma pia inaweza kugawanywa katika aina kadhaa. Utajifunza kuhusu plazima (gesi ionized) ni nini katika sehemu inayofuata.
Aina za Plasma
Kwa asili, gesi iliyoainishwa inaweza kugawanywa katika kiwanja na asilia. Kwa mtazamo wa kwanza, kila kitu ni wazi, mtu huunda plasma kwa urahisi na kuitumia kwa madhumuni yake mwenyewe (kwa mfano, taa za neon, lasers, fusion iliyodhibitiwa ya thermonuclear). Na ni aina gani ya plasma hutokea katika asili? Udhihirisho wake maarufu zaidi ni umeme.
Gesi iliyoainishwa pia inaweza kujumuisha hali kama vile taa za kaskazini, ambazo sio wakaaji wote wa Dunia wana bahati nzuri ya kuzitazama. Pia, upepo wa jua, ambao upo katika anga ya nje, ni hali ya nne ya maada. Ikiwa tutazingatia plazima kwa maana pana zaidi, itabainika kuwa anga yote ya nje ni yake.
Plasma pia inaweza kugawanywa kwa halijoto yake. Kama unavyojua, jinsi gesi inavyozidi kuwa moto, ndivyo mwendo wa molekuli ndani yake unavyofanya kazi zaidi na ndivyo nishati yake inavyoongezeka. Kwa kuwa plasma pia ni gesi, taarifa hizi pia ni kweli kwake. Kwa hivyo, kuanzia joto la gesi ionized ni nini, imegawanywa kuwa moto (jotoK milioni na zaidi) na baridi (mtawalia, halijoto ni chini ya K milioni moja).
Kuna kiashirio kimoja zaidi - kiwango cha ionization. Inaonyesha ni asilimia ngapi ya atomi kwenye plazima imeoza na kuwa ioni. Kulingana na kiashiria hiki, gesi yenye ionized na gesi ya chini ya ionized hujulikana. Pia imejumuishwa katika mojawapo ya uainishaji unaokubalika kwa ujumla.
Hitimisho
Plasma sio kitu kigumu kuelewa. Ugumu huanza na uchunguzi wa kina juu yake. Lakini ndivyo unavyoweza kutazama chochote. Hatukugusa mahesabu ya hisabati ili kuelezea kiini cha dhana hii kwa undani zaidi iwezekanavyo. Fizikia ni sayansi ya kuvutia sana, na ni muhimu kuisoma, ikiwa tu kwa sababu inatuzunguka katika kila kitu na kila mahali. Na makala yetu imekusudiwa kuthibitisha hili, kwa sababu plasma iko kila mahali karibu nasi, wakati mwingine tu hatuelewi kiini cha kina cha matukio yanayohusiana nayo.
