Презентация "Плазма" по физике – проект, доклад

Плазма

Электрический ток в плазме

- это четвертое агрегатное состояние вещества с высокой степенью ионизации за счет столкновения молекул на большой скорости при высокой температуре; встречается в природе: ионосфера - слабо ионизированная плазма, Солнце - полностью ионизированная плазма; искусственная плазма - в газоразрядных лампах.

Что такое плазма?

Философы античности, начиная с Эмпедокла, утверждали, что мир состоит из четырёх стихий: земли, воды, воздуха и огня. Это положение с учётом некоторых допущений укладывается в современное научное представление о четырёхагрегатных состояниях вещества, причем плазме, очевидно, соответствует огонь.[1] Свойства плазмы изучает физика плазмы.

4 стихии и плазма

Искусственно созданная плазма (плазменная лампа, плазменные ракетные двигатели и т.д.) Земная природная плазма (молния, северное сияние) Космическая плазма

Формы плазмы

Низкотемпературная ( при температурах ниже 100 000К) Высокотемпературная ( при температурах больше 100 000К) Идеальная Неидеальная Равновесная Неравновесная

Плазма бывает:

Сложные плазменные явления!

Такие эффекты как спонтанное изменение формы плазмы являются следствием сложности взаимодействия заряженных частиц, из которых состоит плазма. Подобные явления интересны тем, что проявляются резко и не являются устойчивыми. Многие из них были изначально изучены в лабораториях, а затем были обнаружены во Вселенной.

Способ создания плазмы путем обычного нагрева вещества – не самый распространенный. Чтобы получить термическим путем полную ионизацию плазмы большинства газов, нужно нагреть их до температур в десятки и даже сотни тысяч градусов. Только в парах щелочных металлов (таких, например, каккалий, натрий или цезий) электрическую проводимость газа можно заметить уже при 2000–3000° С, это связано с тем, что в атомах одновалентных щелочных металлов электрон внешней оболочки гораздо слабее связан с ядром, чем в атомах других элементов периодической системы элементов (т.е. обладает более низкой энергией ионизации)

Получение плазмы

Общепринятым способом получения плазмы в лабораторных условиях и технике является использование электрического газового разряда. Газовый разряд представляет собой газовый промежуток, к которому приложена разность потенциалов. В промежутке образуются заряженные частицы, которые движутся в электрическом поле, т.е. создают ток. Для поддержания тока в плазме нужно, чтобы отрицательный электрод (катод) испускал в плазму электроны. Эмиссию электронов с катода можно обеспечивать различными способами, например нагреванием катода до достаточно высоких температур (термоэмиссия), либо облучением катода каким-либо коротковолновым излучением (рентгеновские лучи, g-излучение), способным выбивать электроны из металла (фотоэффект). Такой разряд, создаваемый внешними источниками, называется несамостоятельным.

- высокая электропроводность - сильное взаимодействие с внешними электрическими и магнитными полями. При температуре больше 100000 градусов любое вещество находится в состоянии плазмы. Интересно, что 99% вещества во Вселенной - плазма.

Основные свойства плазмы

Суммарный ток в плазме можно записать как сумму трех компонент в ортогональных направлениях J = σ0 (E•b)b + σп[bx(Exb)] - σx(Exb) где первый член определяется продольной проводимостью σ0 и задает ток вдоль магнитной силовой линии, второй - проводимостью Педерсена в направлении вектора электрического поля и третий, ток Холла, течет в направлении перпендикулярном как к к электрическому так и к магнитному полю. В слое Е ионосферы педерсеновская и холловская проводимости достаточно велики, выше превалирует продольная проводимость,а в нижней ионосфере при высокой частоте соударений холловский ток мал, педерсеновская и продольная проодимости примерно равны.

Токи в плазме

Физики получили самую плотную материю

Очередной рекорд был поставлен в рамках эксперимента, воспроизводящего условия сразу после Большого взрыва. Созданная в Большом адронном коллайдере материя была значительно горячее центра Солнца и плотнее недр нейтронной звезды.

Над проектом работали: Гладковская А. Позняк М.

Спасибо за внимание!