Каталог :: Физика

Статья: Плазма и ее применение

                         Плазма и ее применение .                         
Если любое вещество накалить до очень высокой температуры или пропускать через
него сильный электрический ток , его электроны начинают отрываться от атомов .
То , что остается от атомов после отрыва электрона , имеет положительный заряд
и называется ионом , сам процесс отрыва электронов от атомов называется 
ионизацией , В результате ионизации получается смесь свободных частиц с
положительными и отрицательными зарядами . Эту смесь назвали плазмой .
При отрыве электронов разрываются и все связи ,которые удерживают частицы в
кристалле или жидкости . Казалось бы , в движении частиц не должно остаться
никакого порядка . И действительно , плазма во многом похожа на газ . Иногда ее
так и называют – газом из заряженных частиц или ионизованным газом . Но самые
замечательные свойства плазмы проявляются тогда , когда на нее действует
магнитное поле . При этом в движении частиц плазмы проявляется некоторого рода
порядок и свойства плазмы становятся совсем другими , чем у газа . По этому
плазму и называют четвертым состоянием вещества .Порядок , который вносит
магнитное поле в движение частиц плазмы ,-совсем особенный порядок .Его можно
назвать винтовым . Заряженная частица может свободно двигаться вдоль
направления магнитного поля . Но при этом она быстро вращается вокруг
направления магнитного поля . Это вращение происходит по тому же закону , что и
в круговом ускорителе заряженных частиц – циклотроне . Поэтому вращение частиц
плазмы вокруг направления магнитного поля так и называют – циклотронным
вращением . Из сочетания свободного движения вдоль поля и циклотронного
вращения поперек поля получается винтовое движение частиц плазмы . Если плазма
не слишком плотная , то частицы редко сталкиваются между собой : каждая
движется по своему винту . В поперечном направлении такая плазма может
двигаться только вместе с магнитным полем . Для наглядности говорят , что
магнитное поле как бы вморожено в плазму . Но снаружи магнитное поле не может
проникнуть в плазму . Если снаружи возникает сильное магнитное поле , оно давит
на плазму с силой , которую так и называют – силой магнитного давления . Отсюда
следует , что плазму можно удерживать «магнитной стенкой» , толкать «магнитным
поршнем». Можно сказать: если вдоль магнитного поля плазма движется как газ ,
то при движении поперек магнитного поля она обретает в известной степени
свойства твердого тела . На этих свойствах плазмы основаны многие природные
явления , которые начинают использовать в технике . Солнце – громадный шар ,
состоящий из раскаленной плазмы . С поверхности Солнца непрерывно стекает
спокойный поток плазмы – так называемый солнечный ветер . Время от времени на
поверхности Солнца происходят вспышки . При каждой такой вспышке в космос
выплескивается кратковременный поток плазмы . Эти плазменные потоки , достигая
атмосферы  земли вызывают в ней много замечательных явлений : полярное сияние ,
магнитные бури , нарушение радиосвязи . Дело в том ,что и вокруг Земли есть
плазменная оболочка , только эта оболочка находится высоко .Ведь Солнце на ряду
с видимым светом посылает невидимые ультрафиолетовые лучи . Эти лучи
воздействуют на атомы воздуха и отрывают от электроны , т.е. производят
ионизацию . Так получается , что верхние слои атмосферы – ионосфера - состоят
из ионизированного воздуха , иначе говоря , из плазмы .Плазма с каждым годом
все чаще применяется в технике . В обычной пока электрической лампочке светится
раскаленная нить металла . А в лампах дневного света светится плазма ,
заполняющая стеклянною трубку . Начинают входить в употребление плазменные
горелки для сварки и резки металлов .