Три плюс один: плазма - четвертое агрегатное состояние вещества. Где можно увидеть плазму? Дебаевский радиус экранирования, филаментация

Итак, снова физика, снова любимое. На этот раз мы поговорим о плазме как о четвертом агрегатном состоянии любого вещества. Если вы не знали, фазовым состоянием большей части вещества во Вселенной является плазма. Почти все звезды являются плазмой, и вещество в пространстве между ними тоже пребывает в состоянии плазмы, только сильно разряженной. Сама плазма была открыта в 1879 году ученым Круксом, и названа так коре всего из-за сходства с кровяной плазмой.

Свойства плазмы таковы:

1) Плотность: заряженные частицы должны находиться очень близко друг к другу, чтобы хорошо взаимодействовать между собой. В физике и математике это обозначается так: r_D^3 N>>1, где N – количество заряженных частиц.
2) Приоритет внутреннего взаимодействия: радиус дебаевского экранирования должен быть мал по сравнению с размером плазмы. r_3/L>>1.
3) Плазменная частота: Время столкновения между частицами должно быть велико. Tω_pl>>1.

Классификация плазмы самая примитивная: идеальная и неидеальная; низкотемпературная и высокотемпературная; равновесная и неравновесная. Причем холодная плазма – неравновесная (ее температура меньше 1000000 К), а горячая плазма – равновесная (ее температура равна 1000000 К и выше). Единица измерения температуры - 1 Кельвин (1 К).

Так что же такое плазма?
Плазма – это ионизированный газ, состоящий из нейтральных атомов и заряженных частиц (электронов и ионов).Самая важная особенность плазмы – квазинейтральность, то есть электрический заряд плазмы приблизительно равен нулю.

А где же можно увидеть это чудо?
Плазму можно увидеть в МЭИ в лаборатории. А также, например, плазму можно увидеть в плазменной лампе. Таковая находится в Экспериментариуме (в главном здании и филиале) в Москве недалеко от станции метро Савеловская (главное здание) и Рязанский проспект (филиал). Также, такая лампа находится в недавно открывшемся Московском Планетарии.

Отойду от темы и скажу, ибо не могу умолчать, что лучше съездить в Экспериментариум. Там намного интереснее. Плюс ко всему вы сможете увидеть еще много всяких разных физических приборов, с которыми можно проделать разные эксперименты. Эта плазменная лампа показывает наиболее сложные плазменные явления, включая филаментацию. Свечение плазмы в лампе, да и вообще свечение плазмы – всего-навсего переход электронов из высокоэнергетического состояния в состояние с низкой энергией. Это и вызывает свечение со спектром. Но не только в лампе можно увидеть плазму.

Ее можно понаблюдать и в природе! Вы спросите: «Где?». Молния! Да-да, не удивляйтесь! Молния это электрический пробой между небом и землей, но мы видим не электричество, а плазменный канал, который образовался при встречной ионизации от земли к небу и наоборот. То есть ток идет по пути наименьшего сопротивления, а именно по плазменному каналу. Фактически, молния – это не электричество как таковое, а плазма.

Еще плазму можно увидеть в огне. Ведь огонь – это смесь плазмы и разогретых частиц, перемешивающихся конвекционно.

А вообще, мне хочется сказать, что плазму можно сделать из любого вещества. Об этом уже говорилось выше. Вот видите, до чего дошла наука?! В древности было известно только три агрегатных состояния вещества, не так давно открыли четвертое и кто знает, что в ближайшем будущем откроют и нам расскажут ученые: физики, химики, биологи и другие. Каждый день открывается что-то новое, а потом из этого происходит сенсация. Например, «частица Бога» или в СССР это была водородная бомба. Столько великих умов было у нас в России, и они продвигали нашу страну – Курчатов, Кулибин, Циолковский. И, возможно, именно Вы создадите или откроете что-то новое. Старайтесь, пытайтесь, и все у вас получится. Следуйте за мечтой!