Πλάσμα (φυσική)
From Wikipedia, the free encyclopedia
Τόσο στη Φυσική όσο και στη Χημεία ονομάζουμε πλάσμα την κατάσταση της ύλης στην οποία αυτή δεν λαμβάνει συγκεκριμένο όγκο και σχήμα που να οφείλεται στην ίδια (όπως συμβαίνει στα αέρια), και επιπλέον βρίσκονται ελεύθερα και όχι σε μοριακούς δεσμούς τα ηλεκτρικά φορτισμένα ατομικά της σωματίδια (ιόντα και ηλεκτρόνια). Υπάρχουν τρεις τουλάχιστον ορισμοί του πλάσματος:
- Πλάσμα είναι ιονισμένο αέριο[1] σε θερμοκρασία, περίπου, 109 βαθμών Kelvin.
- Πλάσμα είναι ένα μερικώς ιονισμένο αέριο, δηλαδή ένα αέριο στο οποίο κάποια (αλλά όχι όλα) από τα σωματίδια από τα οποία αποτελείται είναι ιόντα και ηλεκτρόνια. Το μερικώς ιονισμένο πλάσμα μπορεί να έχει πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία από το πλήρως ιονισμένο πλάσμα, για παράδειγμα της τάξης των 500 βαθμών Κελσίου. Τα ηλεκτρόνια σε ένα μερικώς ιονισμένο πλάσμα είναι πολύ πιο «θερμά» και δεν βρίσκονται σε θερμική ισορροπία με τα υπόλοιπα σωματίδια του αερίου. Ο βαθμός ιονισμού εξαρτάται από τη θερμοκρασία (και αντίστροφα) σύμφωνα με την εξίσωση Saha.
- Πλάσμα είναι η κατάσταση της ύλης η οποία αποτελείται από ελεύθερα ιόντα και ηλεκτρόνια.
Ο ένας ορισμός θεωρεί το πλάσμα μορφή αερίου, ενώ ο άλλος το κατατάσσει ως την τέταρτη κατάσταση της ύλης (οι υπόλοιπες τρεις είναι η στερεή, η υγρή και η αέρια). Το πλάσμα διαφέρει από ένα μη-ιονισμένο αέριο. Σχηματίζεται όταν ένα αέριο γίνει πολύ θερμό με αποτέλεσμα ηλεκτρόνια να δραπετεύσουν από το άτομό τους και να γίνονται ελεύθερα (ελεύθερα ηλεκτρόνια). Το πλάσμα συνίσταται επομένως από ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα (άτομα ή μόρια που έχουν χάσει ή αποκτήσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια), και είναι υπεριονισμένη κατάσταση της ύλης. Το πλάσμα μπορεί να προκύψει από ένα αέριο στο οποίο έχει δοθεί αρκετή ενέργεια για να αποχωριστούν τα άτομα από τα ηλεκτρόνιά τους (ιονισμός), ώστε να παραχθεί ένα νέφος από ιόντα και ηλεκτρόνια.
Ο όρος πλάσμα χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1929 από τους Lewi Tonks και Irving Langmuir για να περιγράψουν το ιονισμένο αέριο μιας ηλεκτρικής εκκένωσης. Από τότε ο όρος αυτός επικράτησε για κάθε αέριο του οποίου ένα ποσοστό των ατόμων ή μορίων του είναι μερικά ή ολικά ιονισμένο[2].