La fisica è una scienza molto interessante. A volte contiene concetti di cui abbiamo sentito parlare, ma non ne abbiamo una vera idea. E oggi, nell'era dell' alto sviluppo tecnologico, il concetto di plasma, o, in altre parole, di gas ionizzato, scivola sempre più spesso. Molti, solo ascoltando questa parola, sono spaventati e non cercano nemmeno di scoprire cosa significhi. Ma tutto è molto semplice e in questo articolo ti diremo cos'è un gas ionizzato e quali proprietà ha.
Prima di fornirti informazioni dettagliate e complete, facciamo una breve digressione nella storia.
Cronologia
Il plasma, o il quarto stato della materia, fu scoperto nel 1879 da William Crookes durante esperimenti che coinvolgevano un arco voltaico. Successivamente fu creata un'intera scienza, chiamata fisica del plasma. Da dove viene l'intera scienza e perché è necessaria? Il fatto è che lo studio del plasma ha trovato grande applicazione in vari campi della scienza e della tecnologia. Ma di questo parleremo un po' più tardi. E ora un po' sull'essenza del concetto di "gas ionizzato".
Cos'è il plasma?
Questa parola deriva dal greco in russo. Significa "formato", "fatto". E queste non sono parole vuote. comeè noto che il gas ordinario assume la forma del recipiente in cui si trova (proprio come l'acqua). Ecco perché è caotico e non ha una forma chiara. Tuttavia, il plasma è completamente diverso. Non c'è da stupirsi che sia chiamato il quarto stato della materia. Si differenzia radicalmente da tutti gli altri stati per le sue proprietà speciali. Il fatto è che tutti gli atomi che compongono il plasma hanno una carica positiva o negativa.
Prima di parlare di come si ottiene il plasma e dove viene utilizzato, analizziamo aspetti della teoria della fisica del plasma, perché ci sarà molto utile per ulteriori narrazioni.
Teoria del plasma
Nel corso di chimica della scuola, molto tempo è dedicato alle soluzioni e alle particelle che sono in esse. Queste particelle cariche hanno proprietà uniche e determinano molte delle caratteristiche fisiche e chimiche di vari sistemi "soluto-solvente". Tuttavia, gli ioni (particelle cariche in soluzione) esistono non solo nell'ambiente acquatico.
Come si è scoperto, il gas può ionizzare e formare atomi con una carica positiva o negativa. Ciò può accadere nel processo di eliminazione di un elettrone da un atomo da forze esterne. L'elettrone espulso può anche schiantarsi contro qualche altro atomo e "eliminare" un altro elettrone. Ma può verificarsi anche la situazione inversa: un elettrone può volare in uno ione e formare di nuovo un atomo neutro. E tutti questi processi si verificano costantemente nel plasma. È abbastanza instabile in assenza di forze esterne a sostenerlo.
Il plasma si ottiene principalmente in un modo molto semplice, a disposizione di ognuno di noi a casa: facendo passare il gas attraverso un arco elettrico ad alta tensione. Maggiore è la temperatura dell'arco, più plasma riscaldato otteniamo in uscita. Maggiore è la tensione sui suoi contatti, più gas ionizzato si ottiene dopo.
Il plasma può anche essere suddiviso in diversi tipi. Imparerai cos'è il plasma (gas ionizzato) nella prossima sezione.
Tipi di plasma
Per origine, il gas ionizzato può essere diviso in artificiale e naturale. Con la prima visione, tutto è chiaro, una persona crea facilmente plasma e lo utilizza per i propri scopi (ad esempio lampade al neon, laser, fusione termonucleare controllata). E che tipo di plasma si trova in natura? La sua manifestazione più famosa è il fulmine.
Il gas ionizzato può comprendere anche un fenomeno come l'aurora boreale, che non tutti gli abitanti della Terra hanno la fortuna di osservare. Inoltre, il vento solare, che esiste nello spazio esterno, è il quarto stato della materia. Se consideriamo il plasma in senso lato, risulta che l'intero spazio esterno gli appartiene.
Il plasma può anche essere diviso per la sua temperatura. Come sapete, più caldo è il gas, più attivo è il movimento delle molecole al suo interno e maggiore è la sua energia. Poiché anche il plasma è un gas, queste affermazioni sono vere anche per esso. Quindi, partendo da quella che è la temperatura del gas ionizzato, si divide in caldo (temperaturamilioni di K e oltre) e freddo (rispettivamente, la temperatura è inferiore a un milione di K).
C'è un altro indicatore: il grado di ionizzazione. Mostra quale percentuale degli atomi nel plasma è decaduta in ioni. Secondo questo indicatore si distinguono un gas altamente ionizzato e un gas a bassa ionizzazione. È anche incluso in una delle classificazioni generalmente accettate.
Conclusione
Il plasma non è una cosa così difficile da capire. Le difficoltà iniziano con uno studio più approfondito. Ma è così che puoi guardare qualsiasi cosa. In particolare non abbiamo toccato i calcoli matematici per spiegare l'essenza di questo concetto nel modo più dettagliato possibile. La fisica è una scienza molto interessante, ed è necessario studiarla, se non altro perché ci circonda in tutto e ovunque. E il nostro articolo ha lo scopo di dimostrarlo, perché il plasma è ovunque intorno a noi, solo che a volte non comprendiamo l'essenza profonda dei fenomeni ad esso associati.
