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 .