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 .
