Plazma

Fizika va kimyoda plazma (yun. πλάσσω, plasso — „shakl quyaman“) atamasi ostida gazga oʻxshash, zarrachalari ionlashgan modda holati tushuniladi. Gazni qizdirish uning atom yoki molekulalarini ionlantirib, plazmaga aylantirishi mumkin. Issiqlikdan tashqari kuchli elektromagnit maydoni (lazer yoki mikrotoʻlqin) yordamida ham plazma hosil qilish mumkin.

Plazma lampasida elektronlar ionlar bilan birlashib, yuqori energiyali holatdan quyi energiyali holatga oʻtadi va nurlanadi.

Plazma (yun. plasma — shakllangan) — toʻliq yoki kisman ionlashgan va har bir elementar hajmdagi elektron va ionlarning yigʻindi zaryadi nolga teng boʻlgan gaz. Suyuqlikning gaz holatiga oʻtishi bugʻlanish, qattiq jismning gaz holatigaoʻtishi sublimatsiya deb ataladi. Har qanday jism kuchli qizdirish natijasida gaz holatiga oʻtadi. Agar temperatura yanada oshirilsa, issiqlik energiyasi taʼsirida molekulalarning ionlarga ajralish jarayoni boshlanadi. Gazning ionlanishi turli vositalar yordamida, mas, yoritish, elektronlar yoki boshqa zarralar bilan bombardimon qilish natijasida ham sodir boʻlishi mumkin. P. hajm birligidagi ionlashgan atomlar sonining shu hajm birligidagi barcha atomlar soniga nisbati P.ning ionlanish darajasi a deyiladi. a ning qiymatiga qarab zaif, kuchli va toʻla ionlashgan P. boʻladi. Kosmos va Yer sharoitlarida, hozirgi zamon texnikasida P. holatidagi modda gʻoyat katta rol oʻynaydi. Gazlardan tok oʻtish hodisalari, yaʼni gazlardagi razryadlar, yashin, uchqun, elektr yoyi kabi hodisalar P. bilan bogʻliq. Yer atmosferasining yuqori qatlami Quyosh va boshqa kosmik omillar taʼsirida zaif ionlashgan P. boʻlib, ular quyosh shamoli kurinishida Yer magnitosferasi va ionosferasini tashkil qiladi. Quyosh va yuqori temperaturali yulduzlar toʻla ionlashgan P.dan iborat. P. zichligi (1 sm dagi elektron yoki ionlar soni) quyidagi qiymatlarga ega boʻladi: galaktik fazoda p ~ 10, quyosh shamolida p ~ 10, qattiq jismlarda p - 1O22. "P." terminini fanga birinchi boʻlib amerikalik olimlar I.Lengmyur va L.Tonks kiritgan (1923).

Umumiy holda P.ni tashkil etuvchi elektronlar, ionlar va neytral atomlarning oʻrtacha kinetik energiyalari birbiridan farq qilishi mumkin. Bunday termodinamik muvozanatsiz holatdagi P.ga noizotermik P. deb ataladi. Mas, gaz razryadli P.da har bir elektronning oʻrtacha kinetik energiyasi ionnikiga qaraganda unlab marotaba katta boʻladi. P.ning muvozanatsiz holati razryad tokining energiyasi hisobiga saqlanib turishi mumkin. Maʼlumki, tashqi manba energiyasi asosan, elektronlar qabul qiladi. Elektron massasi ion yoki neytral zarra massasiga nisbatan bir necha ming marta kichik boʻlganligi sababli, toʻqnashuvlar natijasida elektronlar energiyasining juda oz qismigina boshqa zarralarga oʻtishi mumkin. Elektronlar energiyasining kamayishi tashqi manba energiyasi hisobiga toʻldirila boradi. Shunday qilib, elektronlar, ionlar va neytral zarralarning har qaysisi oʻziga xos oʻrtacha kinetik energiyaga, demak temperaturaga ega. Elektronlar temperaturasi Te, ionlar temperaturasi T: va neytral zarralar temperaturasi To orqali belgilanadi. Odatda Toga nisbatan T, kattaroq. Te esa ancha katta boʻladi.

P. ni harakterlovchi eng muhim fizik kattalik Debay radiusidir, uning mohiyatini quyidagicha tushuntirish mumkin. Agar P. tarkibidagi biror q zaryadli zarra vakuumda boʻlganida edi, uning oʻzidan g masofa uzoqlikdagi nuqtada hosil qilayetgan potensiali formula orqali aniqlanar edi. Plazmada esa kuzatilayotgan bu zaryadli zarra boshqa zaryadlangan zarralar bilan qurshab olingan. Zaryadlar orasida oʻzaro taʼsir kuchlari mavjudligi tufayli kuzatilayotgan zaryad atrofiga koʻproq unga teskari ishorali zarralar yigʻiladi va ular q zaryad maydo-nini kuchsizlantiradi. Hisoblashlarning koʻrsatishicha, P.dagi q zaryadning potensiali masofa ortishi bilan quyidagi qonuniyat boʻyicha oʻzgarib boradi: bundagi D kattalik temperaturaga, hajm birligidagi zarralar soniga, ularning zaryadiga bogʻliq. Jumladan, agar izo-termik P. faqat elektronlardan yoki bir xil zaryadli ionlardan iborat boʻlsa bu yerda elektronlar (yoki ionlar)ning hajm birligidagi soni i orqali va elektron zaryadi ye orqali belgilanadi. r " D boʻlganda, yaʼni D ga nisbatan katta masofalarda zaryadlarning elektr maydoni juda zaiflashadi. Bu hodisa zaryad maydonining ekranlanishi, ekranlanishini xarakterlovchi D kattalik esa ekranlanish radiusi yoki Debay radiusi deb yuritiladi. Mas, vodorod P.sida T=105A’ va ya=1016sm"3 ekan, Debay radiusi £>=1,5-10~5 sm. Radiusi D ga teng sfera ichidagi barcha zaryadli zarralarning soni Debay soni deyiladi. Debay soni katta boʻlgandagina P.ni gaz deb hisoblash mumkin. P.ning asosiy xususiyati shundan iboratki, undagi musbat va manfiy zaryadlar zichliklari deyarli bir-biriga tengdir. Bu xususiyat P.ning kvazineytralligi deyiladi. P. egallagan joyning chizigʻiy oʻlchami Debay radiusidan ancha katta holatdagina kvazineytrallik roʻy beradi.

Moddaning qattiq, suyuq yoki gaz qolatlarda boʻlishi uning agregat holatlari deyiladi. Yuqorida aytilganlardan ravshanki, P. xususiyatlari moddaning oddiy gaz holatidagi xususiyatlaridan koʻp jihatdan farq qiladi. Shuning uchun P.ni moddaning toʻrtinchi holati deb hisoblanadi. P. xususiyatlaridan foydalanish xrz. zamon texnikasi taraqqiyotida gʻoyat katta ahamiyatga ega.

Adabiyot

• Arsimovich L.A., Elementarnaya fizika plazmi, M., 1969; Rubnikov B.A., Vvedeniye v teoriyu plazmi, ch. 1—3, M., 1969-78.

Manbalar

Yo bana shakarlar