等离子体
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等离子体,在物理这是一种导电介质,其中带正电荷和负电荷的数量大致相等粒子,当原子在a气体成为电离。它有时被称为第四种状态事,与固体,液体,气体州。
消极的负责通常由电子,每一个都有一个单位的负电荷。正电荷通常由缺少相同电子的原子或分子携带。在一些罕见但有趣的情况下,电子从一种类型的原子或分子与另一种成分结合,产生一种同时含有正负两种成分的等离子体离子.这种类型的最极端的情况发生在小而宏观的尘埃颗粒在一种称为a的状态下带电尘埃等离子体.等离子体状态的唯一性是由于作用在等离子体上的电力和磁力的重要性重力影响所有形式的物质。由于这些电磁力可以在很远的距离上起作用,等离子体的集体作用就像一个流体即使粒子之间很少发生碰撞。
几乎所有的可见物质宇宙存在于等离子体状态,主要以这种形式出现在太阳恒星和星际空间中的恒星。极光,闪电,焊接电弧也是等离子体;等离子体存在于霓虹灯管和荧光灯管中晶体结构金属固体,以及许多其他现象和物体。的地球本身就是沉浸在一种脆弱的等离子体叫做太阳风它被称为电离层的致密等离子体包围。
等离子体可以在实验室中通过将气体加热到极高的温度而产生温度它的原子和分子之间会发生剧烈碰撞,导致电子被撕开,产生必要的电子和离子。恒星内部也有类似的过程。在太空中,主要的等离子体形成过程是光致电离其中来自阳光或星光的光子被现有的气体吸收,导致电子被发射出来。由于太阳和恒星是连续发光的,在这种情况下,几乎所有的物质都被电离了,等离子体被完全电离了。然而,这并不一定是事实,因为等离子体可能只是部分电离。完全电离的氢等离子体,仅由电子和质子(氢核)组成,是最基本的等离子体。
的发展等离子体物理
等离子态的现代概念是最近才出现的,只能追溯到20世纪50年代早期。它的历史与许多国家交织在一起学科.三个基本的研究领域对等离子体物理学的发展做出了独特的早期贡献:放电,磁流体动力学(研究诸如汞这样的导电流体),以及动力学理论。
对放电现象的兴趣可以追溯到18世纪初,三位英国物理学家——19世纪30年代的迈克尔·法拉第和19世纪初的约瑟夫·约翰·汤姆森和约翰·西利·爱德华·汤森——为目前对放电现象的理解奠定了基础。欧文·朗谬尔在1923年研究放电时引入了等离子体这个术语。1929年,他和另一位物理学家Lewi Tonks说美国,用这个术语来表示放电中某些带负电的电子可能发生周期性变化的区域。他们称之为振荡等离子体振荡,它们的行为表明胶状物质。然而,直到1952年,另外两位美国物理学家,大卫玻姆和大卫·派恩,首先考虑的是集体行为金属中的电子与电离气体中的电子不同,等离子体概念的普遍适用性得到了充分的认识。