Ikviens, kurš skolas klasē apguva pamatizglītību, atgādina stundu par trim matērijas stāvokļiem, vai ne? Tas bija tas, kurā mums teica, ka matērijai ir trīs pamatformas: šķidra, cieta un gāze. Tas darbojas uz periodisko elementu tabulu, un to var paplašināt, lai iekļautu gandrīz jebkuru savienojumu. Izņemot varbūt putukrējumu (tas sasodāmais savienojums turpina neklasificēt mēģinājumus klasificēt!) Bet kā būtu, ja matērijai būtu ceturtais stāvoklis? Tas rodas, ja vielas stāvoklis, kas līdzīgs gāzei, satur lielu daudzumu jonizētu daļiņu un rada pats savu magnētisko lauku. To sauc par plazmu, un tas vienkārši ir visizplatītākais matērijas tips, kas redzamajā Visumā satur vairāk nekā deviņdesmit deviņus procentus matērijas un kas caurstrāvo Saules sistēmu, starpzvaigžņu un starpgalaktisko vidi.
Plazmas pamatnoteikums ir tāds, ka gāzes sildīšana disociē tās molekulārās saites, padarot to savos atomos. Turpmāka karsēšana noved pie jonizācijas (elektronu zuduma), kas pārvērš to plazmā. Tādēļ šo plazmu nosaka lādētu daļiņu esamība - gan pozitīvie joni, gan negatīvie elektroni. Liela skaita lādētu daļiņu klātbūtne padara plazmu elektriski vadītu, lai tā spēcīgi reaģētu uz elektromagnētiskajiem laukiem. Tāpēc plazmai ir atšķirīgas īpašības cietām vielām, šķidrumiem vai gāzēm, un tā tiek uzskatīta par atšķirīgu matērijas stāvokli. Tāpat kā gāzei, plazmai nav noteiktas formas vai noteikta tilpuma, ja vien tā nav ievietota traukā. Bet atšķirībā no gāzes magnētiskā lauka ietekmē tas var veidot struktūras, piemēram, pavedienus, sijas un dubultā slāņus. Tieši šī iemesla dēļ plazmu izmanto elektronikas, piemēram, plazmas televizoru un neona zīmju, būvniecībā.
Plazmas esamību pirmo reizi atklāja sers Viljams Krūks 1879. gadā, izmantojot komplektu, kas mūsdienās pazīstams kā “Crookes caurule”, eksperimentāla elektriskās izlādes caurule, kurā gaiss tiek jonizēts, izmantojot augstspriegumu caur sprieguma spoli. Tajā laikā viņš to apzīmēja kā “starojošu lietu” tā gaismas kvalitātes dēļ. Sers Dž. Britu fiziķis Thomsons 1897. gadā identificēja lietas būtību, pateicoties viņa atklātajiem elektroniem un neskaitāmajiem eksperimentiem, izmantojot katodstaru lampas. Tomēr tikai 1928. gadā terminu “plazma” izgudroja amerikāņu ķīmiķis un fiziķis Irvings Langmuirs, kurš acīmredzami atgādināja par asins plazmu.
Kā jau minēts, plazmas ir visizplatītākā matērijas fāze. Visas zvaigznes ir izgatavotas no plazmas, un pat telpa starp zvaigznēm ir piepildīta ar plazmu, kaut arī ļoti maza.
Mēs esam uzrakstījuši daudzus rakstus par plazmu Space Magazine. Šis ir raksts par plazmas motoru, un šeit ir raksts par matērijas stāvokli.
Ja vēlaties iegūt plašāku informāciju par plazmu, skatiet šos Chem4Kids un NASA Science rakstus.
Mēs esam ierakstījuši arī epizodi no astronomijas, kas stāsta par visu sauli. Klausieties šeit, 30. epizode: saule, plankumi un viss.
Avoti:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge_carrier
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson
http://en.wikipedia.org/wiki/Irving_Langmuir
http://www.plasmas.org/basics.htm
http://www.plasmas.org/what-are-plasmas.htm
