Презентация «Плазма» (Физика, 10 класс)

Плазма. Четвертое состояние вещества.

Древние философы полагали, что мир состоит из четырёх стихий: земли, воды, воздуха и огня. Можно сказать, что это положение с учетом некоторых допущений укладывается в современное представление о четырёх агрегатных состояниях вещества, причём плазме соответствует огонь. 

Четвёртое состояние вещества было открыто У. Круксом в 1879 году и названо «плазмой» И. Ленгмюром в 1928 году. Уильям Крукс  (1832 - 1919) - английский химик и физик. Ирвинг Ленгмюр (1881 - 1957) — американский химик, лауреат Нобелевской премии по химии в 1932 году «за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений». Уильям Крукс  Ирвинг Ленгмюр

Плазма (от греч. «вылепленное», «оформленное») — полностью или частично ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. Плазму делят на низкотемпературную (температура меньше миллиона Кельвин) и высокотемпературную (температура миллион Кельвин и выше). 

Плазма представляет собой смесь в равных пропорциях положительно заряженных ионов (атомов, потерявших один или несколько своих электронов) и свободных электронов, имеющих отрицательный электрический заряд.

Обычно ионы и электроны, встречаясь друг с другом, быстро рекомбинируют и соединяются в атомы нейтрально заряженного газа. Два фактора не позволяют ионам соединиться. Первый из них – это температура. Из-за высокого нагрева ионы и электроны так быстро движутся, что не могут рекомбинировать  друг с другом. Другой фактор – это низкое давление. Оно позволяет держаться частицам на большом расстоянии, чтобы начали работать силы взаимного притяжения.

Космическая и астрофизическая плазма. Солнце и другие звёзды . Солнечный ветер. Пространство между планетами, звёздами и галактиками. Межзвёздные туманности

Искусственно созданная плазма Вещество внутри люминесцентных. Плазменные ракетные двигатели. Газоразрядная корона озонового генератора. Исследования управляемого термоядерного синтеза. Электрическая дуга в дуговой лампе и в дуговой сварке. Плазменная лампа. Воздействие на вещество лазерным излучением. Светящаяся сфера ядерного взрыва. Мониторы и экраны телевизоров.

Земная природная плазма Молния. Огни святого Эльма. Ионосфера. Северное сияние. Пламя(низкотемпературная плазма).

Плазма – наиболее распространенная форма материи во Вселенной. Солнце, а также все другие звезды и некоторые виды межзвездного вещества находятся в плазменном состоянии. На Земле плазму можно встретить в молниях, а также в верхнем слое атмосферы, в так называемой ионосфере. Человек также уже давно использует плазму в своих целях: в газоразрядных лампах, а также в дугах во время сварки.

Плазменная лампа — декоративный прибор, состоящий обычно из стеклянной сферы с установленным внутри электродом. На электрод подаётся переменное высокое напряжение с частотой около 30 кГц. Внутри сферы находится разреженный газ. В качестве наполнения могут выбираться разные смеси газов для придания «молниям» определённого цвета.

Одно из важнейших практических применений плазмы – это ее использование в термоядерном синтезе. Последний, представляет собой мощный, недорогой и практически неисчерпаемый источник энергии. Водородные бомбы как раз используют термоядерный синтез для получения огромной взрывной силы. Для получения энергии в мирных целях, например, для выработки электричества или тепла необходима управляемая реакция, достичь которую возможно в водородной плазменной среде. Однако по сей день устойчивые показатели по температуре и давлению не были достигнуты, что пока откладывает использование термоядерного синтеза на неопределенный срок.