Plasma

Previzualizare curs:

Extras din curs:

Cap. 1. Notiuni fundamentale

1.1. Definitie. Exemple de plasma

Plasma: Sistem fizic alcatuit dintr-un numar foarte mare de particule neutre, ioni pozitivi, negativi, electroni e?, fotoni ? si campuri electromagnetice, ale carui proprietati sunt determinate de interactiunile colective dintre acestea si care macroscopic este neutru d.p.d.v. electric.

Termenul de plasma a fost introdus de Irwing Langmuir (1928) cand studia descarcarile electrice in gaze rarefiate. In aceste descarcari se intampla adeseori ca gazul luminos sa ocupe nu numai spatiul dintre electrozi ci sa se raspandeasca peste tot in tuburile de sticla ale sistemului vidat, analog fluidelor biologice (plasmatice) care se afla raspandite peste tot in organism si pot fi extrase in orice parte a acestuia.

Exemple de plasme: interiorul stelelor, flacara, coroana solara, arcul electric, fulgerul, aurora boreala, gazul conductor din tuburile fluorescente, jeturile incandescente ale materialelor de reactie, etc.

Substanta aflata in toate cele trei stari de agregare poate deveni plasma (considerata cea de-a patra stare de agregare a materiei), daca primeste o cantitate de energie suficienta.

S - L, L - G : E = 10?2 eV/particula

G - P : E = 1 - 30 eV/particula

Nugas: E = 8 MeV/particula (gaz nucleonic)

Comportare unui gaz adus in stare de plasma se poate descrie astfel, in concluzie:

a) pe langa ciocnirile elastice dintr-un gaz obisnuit, in plasma au loc si ciocniri inelastice, care duc la excitarea, respectiv ionizarea atomilor (moleculelor), ceea ce are ca efect aparitia de ioni ?, e?, ioni ?, fotoni, neutri.

b) existenta particulelor incarcate cu sarcina electrica duce la posibilitatea interactiunii acestora cu c.e. (campuri electrice) si c.m. (campuri magnetice) externe.

c) pe langa interactiunile dintre particulele neutre, interactiunile cu raza scurta de actiune, datorita interactiunilor coulombiene dintre particulele incarcate, in plasma sunt prezente (se manifesta) interactiunile colective - o particula incarcata interactioneaza practic cu toate particulele incarcate din plasma - interactiuni cu raza lunga de actiune.

In aceste conditii, traiectoria unei particule incarcate din plasma este sub forma de linii curbe, nu mai este rectilinie sau sub forma de linii frante.

99% din Univers este in stare de plasma, viata nu este posibila in stare de plasma a atmosferei. Din pacate, datorita distrugerii continue a stratului de ozon (protectia noastra biologica impotriva UV) exista riscul ionizarii atmosferei si transformarii ei in plasma.

1.2. Constituentii plasmei

1) Componenta neutra

Elementul primar al majoritatii plasmelor: gaz mono, di, poliatomic sau vapori. Studiul componentelor neutre se face cu ajutorul ecuatiei cinetice Boltzmann pentru gaze monoatomice rarefiate in vederea obtinerii functiei de distributie energetica a neutrilor si pentru analiza fenomenului de transport.

Ciocnirile de interes practic dintre particulele gazului sunt cele inelastice, care conduc fie la excitare, fie la ionizare. Componenta neutra se reface in urma proceselor de recombinare ion - e? din plasma. ?

2) Componenta fotonica

Procesele radiative din plasma se impart in doua categorii:

a) Procese care determina modificarea starii e? in atom (stare vibrationala si rotationala): emisia si absorbtia de radiatie, dand nastere la spectrul de linii si banda (gaze moleculare) si spectrului de recombinare.

b) Procese radiative care determina modificarea miscarii externe a e? si ionilor (e?, i?, i? liberi).

3) Componenta electrica

Reprezentata de e? si ionii din plasma creati artificial, a.i. sa se asigure neutralitatea electrica macroscopica a plasmei. D.p.d.v. fizic, aparitia componentei electrice se explica in felul urmator: datorita agentilor ionizatori externi (radiatie cosmica + radioactivitate naturala), la suprafata pamantului in conditii de presiune si temperatura normale, exista in medie intr-un gaz 500 - 1000 ioni/cm3 (si tot atatia e?), 400 - 800 i?/cm3. ?

Prin accelerarea acestei sarcini electrice ,,naturale" in campuri electrice create in volumul gazului prin aplicarea unei tensiuni electrice intre doi electrozi (A - K), in urma ciocnirilor binare inelastice cu particulele gazului vor rezulta prin ionizari e? si ioni. In plasma mai pot apare e? prin emisie ...electronica din K, emisie fotovoltaica, emisie autoelectronica, emisie electronica secundara. ?

Datorita diferentelor de masa mari, e? si i din plasma se comporta diferit, modalitatea e? - mobilitatea i, temperatura cinetica e? T- - T tensiune cinetica a i?. ???

4) Campuri electromagnetice

Pentru majoritatea plasmelor densitatea de energie disipata in unitatea de volum este furnizata de campuri electromagnetice externe, folosind surse de energie adecvate scopului.

Functie de natura campului se disting urmatoarele tipuri de plasme:

a) Plasme rezistive, campul electric provine dintr-un potential electric static (continuu).

b) Plasme capacitive, campul electric provine dintr-un potential electric variabil.

c) Plasme inductive, campul electric produs de un camp magnetic variabil in timp.

Download gratuit

Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.

Alte informații:
Tipuri fișiere:
pdf
Diacritice:
Da
Nota:
8/10 (1 voturi)
Nr fișiere:
1 fisier
Pagini (total):
31 pagini
Imagini extrase:
31 imagini
Nr cuvinte:
6 623 cuvinte
Nr caractere:
37 782 caractere
Marime:
412.31 KB (arhivat)
Nivel studiu:
Facultate
Tip document:
Curs
Domeniu:
Fizica
Data publicare:
18.02.2019
Structură de fișiere:
  • Plasma.pdf
Predat:
la facultate
Materie:
Fizica Plasmei
An de studiu:
III

Ai gasit ceva în neregulă cu acest document?

Te-ar putea interesa și:
Plasma gazoasa - gaz in care o parte a atomilor si moleculelor se afla in stare ionizata. Cauzele...
Plasma gazoasa gaz in care macar o parte a atomilor si moleculelor se afla in stare ionizata....
Rezumat: Scopul acestui referat este cel de a prezenta unele procese in care este utilizata...
Plasma Plasma, a patra stare a materiei reprezinta amestecuri de ioni, electroni, atomi,...
Plasma este considerata a patra stare de agregare a materiei, in care o parte sau toti atomii ori...
Sus!