Обычно выделяют три агрегатных состояния вещества: твердое тело, жидкость и газ. Тем не менее, существуют и другие состояния, в которых может находиться вещество. Одним из этих состояний является плазма. Еще Фарадей писал о том, что существует особое, отличное от обычного состояния, «электротоническое» состояние материи. Это четвертое состояние вещества было открыто английским физиком Круксом в 1879 году.
Плазма — это ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов совпадают, т.е. несмотря на наличие электронов и ионов, суммарный электрический заряд плазмы приблизительно равен нулю. Плазма близка к газу, но их физические свойства сильно отличаются. Встретить плазму мы можем где угодно — от костра до атомного реактора, от искры до молнии, от ламп дневного света до космических туманностей. Более того, можно сказать, что в состоянии плазмы находится большая часть вещества вселенной. Например, все планеты Солнечной системы имеют общую массу, меньшую 0,002 части от массы Солнца. Из этого следует, что на долю плазмы приходится около 99% массы всей солнечной системы.
Появление плазмы можно наблюдать даже на примере нагревания воды. При отрицательных (по Цельсию) значениях температуры вода находится в твёрдом состоянии, в интервале от 0 до 100°C – в жидком, выше 100°С – в газообразном. Если температура продолжает расти, атомы и молекулы начинают терять свои электроны, т.е. ионизуются, и газ превращается в плазму. При температурах более 1 000 000°С плазма абсолютно ионизована – она состоит только из электронов и положительных ионов. Также из плазмы состоят молнии и северные сияния.
Газ является очень плохим проводником электричества. Это объясняется отсутствием свободных носителей электрических зарядов (таких, как электроны в металлах, ионы в жидкостях, образующиеся благодаря диссоциации). Поэтому для того, чтобы наделить газ свойствами проводника, необходимо вызвать расщепление его молекул и атомов на ионы и электроны. Такой процесс будет называться ионизацией газа. Ионизацию можно вызвать нагреванием, ультрафиолетовым, радиоактивным излучением и др. Степень ионизации газа зависит от температуры. Очевидно, что чем выше степень ионизации, тем лучше электрическая проводимость плазмы. Плазма может образоваться при электрическом разряде в газе или его сильном нагревании. Из плазмы состоят недра звезд, но такая плазма отличается от газоразрядной тем, что в ней температуры электронного и ионного газов одинаковы.
В наше время плазма широко применяется в различных отраслях производства. Наиболее широко плазма применяется в светотехнике. В лампах дневного света, используемых в помещениях, светится плазма, заполняющая стеклянною трубку. Также плазма используется во многих газоразрядных приборах: выпрямителях электрического тока, стабилизаторах напряжения, плазменных усилителях и генераторах сверхвысоких частот (СВЧ), счётчиках космических частиц и т.д.
Источник : blackseaplus.com
