2022-05-27 T12 37 29 + 00 00

يتم إنتاج البلازما بشكل مستمر

  • البلازما هي حالة من المواد ويتم إنتاجها عن طريق التسخين المستمر للغاز.
  • يمكن القول أن البلازما عبارة عن غاز مؤين يحتوي على إلكترونات حرة غير مرتبطة بجزيء أو ذرة، وهي حالة رابعة من المادة، بعد الصلبة والسائلة والغازية.
  • عملية إنتاج البلازما هي تسخين الغاز عند أعلى درجة حرارة، وتحدث تصادمات شديدة بين جزيئات الغاز والذرات، ويتمزق الإلكترونات، مما ينتج الأيونات والإلكترونات المطلوبة.
  • هذا ما يحدث بالمثل في عالم الفضاء، حيث تحدث عملية التأين الضوئي لتكوين البلازما السائدة، حيث يستخدم ضوء النجوم أو ضوء الشمس غازًا موجودًا لامتصاص الفوتونات، وتنبعث الإلكترونات نتيجة التألق المستمر لـ الشمس والنجوم وفي مثل هذه الحالات تتأين البلازما بالكامل.
  • البلازما لها خصائص معينة. عند التعرض لمجال كهرومغناطيسي عالي أو حرارة عالية، مثل الميكروويف أو الليزر ؛ يتحرك الإلكترون بعيدًا عن النواة، ويتم تحرير معظم الشحنات الموجبة والسالبة وتسمى أيونات، وفي حالة وجود روابط جزئية، يتم كسرها.

يتم إنتاج البلازما عن طريق التسخين المستمر للغاز

  • نعم، البيان صحيح.

مفهوم البلازما

  • تُعرف البلازما في الفيزياء بأنها الوصلة الموصلة للكهرباء، وتحتوي على جسيمات موجبة وسالبة بأعداد متساوية.
  • في الغالب، تحمل الإلكترونات شحنة سالبة، ولكل إلكترون وحدة واحدة من الشحنة السالبة، بينما تحمل الجزيئات أو الذرات التي تفقد نفس الإلكترونات الشحنة الموجبة، ونادرًا ما ترتبط الإلكترونات المفقودة من نوع واحد من الذرة أو الجزيء بمكون آخر، والذي يؤدي إلى إنتاج البلازما ذات الأيونات الموجبة والأيونات السالبة.
  • تشمل أشكال البلازما أقواس اللحام، والبرق، والشفق القطبي، ومصابيح الفلورسنت والنيون، بالإضافة إلى التركيب البلوري للمواد المصنوعة من المعدن، وكذلك الرياح الشمسية التي تحيط بالأرض، وهذه الرياح تحيط بالأيونوسفير، وهو عبارة عن بلازما كثيفة.
  • في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، ظهر المفهوم الحديث للبلازما، وهو تاريخ مرتبط بالعديد من التخصصات.
  • ما الذي ساهم في تطوير فيزياء البلازما ؛ إنها الدراسة المقدمة من قبل تخصصات مثل النظرية الحركية والديناميكا المائية المغناطيسية والتفريغ الكهربائي.
  • كان العلماء مايكل فاراداي وجوزيف جون طومسون وجون سيلي إدوارد مهتمين بالظاهرة من خلال وضع الأسس للفهم الحالي للظاهرة.
  • في عام 1923، أثناء دراسة العالم، قدم إيرفينغ لانجموير مصطلح البلازما، واستخدم هذا المصطلح من قبل الفيزيائي ولوي تونكس، لتحديد مناطق التفريغ التي يمكن أن تحدث فيها اختلافات في الإلكترونات سالبة الشحنة، وكان ذلك في عام 1929، وكانت تلك التذبذبات تسمى تذبذبات البلازما، والتي لها سلوك يشبه الهلام.
  • في عام 1952، كان للفيزيائيين ديفيد باينز وديفيد بوم رأيًا آخر، مشيرين إلى أن هناك فرقًا بين السلوك الجماعي للإلكترونات في المعادن ونفس سلوك الغازات المتأينة.

أنواع البلازما في الفيزياء

يوجد 4 أنواع من البلازما في الفيزياء

بلازما باردة ودافئة وساخنة

  • توجد بلازما تحتوي على عدد متساوٍ من الأيونات والإلكترونات، في تفريغ غاز منخفض الضغط، ومعدل الاصطدام بين جزيئات الغاز والإلكترونات ليس متكررًا بدرجة كافية، بسبب التوازن غير الحراري الموجود بين جزيئات الغاز و طاقة الإلكترونات، لذلك تتكون الجسيمات عالية الطاقة من الإلكترونات، بينما تتشكل طاقة جزيئات الغاز حول درجة حرارة الغرفة، وهذا النوع هو البلازما الباردة، والتي تقل درجة تأينها عن 4-10.
  • في البلازما الساخنة، عندما يتم تفريغ الغاز عالي الضغط، تتصادم جزيئات الغاز والإلكترونات بشكل متكرر، مما يؤدي إلى توازن حراري بين جزيئات الغاز والإلكترونات.
  • في حالات أخرى، يقال أن البلازما ساخنة إذا كانت مؤينة بالكامل، ويقال أنها باردة إذا تأين جزء صغير من جزيئات الغاز.

البلازما الساخنة

  • إنها بلازما حرارية، يتم إنتاجها من خلال الشرر واللهب والأقواس الجوية.
  • تسمى البلازما الساخنة أو الحرارية في الأدب الروسي بلازما ذات درجة حرارة منخفضة لتمييزها عن بلازما الاندماج النووي الحراري.

البلازما الباردة

  • فيه تتأثر الجسيمات بالقوة الكهربائية فقط، ولا توجد قوة ضغط، لأنه يمكن تجاهل الحركة الحرارية للأيونات فيها.
  • من أمثلة البلازما الباردة التدفق في مصباح الفلورسنت، الغلاف الجوي المتأين للأرض.

البلازما الباردة

  • إنها بلازما تحدث عند درجات حرارة أقل من 1 كلفن، وتتكون من ذرات مؤينة يتم شحذها باستخدام الليزر.
  • تعتبر البلازما شديدة البرودة حساسة، ويتم إجراء التجارب في الفراغ.

المصابيح الفلورية هي مثال على البلازما

  • نعم، البيان صحيح.
  • أنبوب المصباح الفلوري عبارة عن أنبوب مملوء بغاز يحتوي على بخار زئبق منخفض الضغط، بالإضافة إلى غازات نبيلة بنسبة 0.3٪ من الضغط الجوي.