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  • 1 # 使用者934105844210

    1.等離子體就是指物質以等離子狀態存在!

    2.等離子狀態使指物質原子內的電子在高溫下脫離原子核的吸引,使物質呈為正負帶電粒子狀態存在。

    3.在日常生活中,我們會遇到各種各樣的物質.根據它們的狀態,可以分為三大類,即固體、液體和氣體.例如鋼鐵是固體,水是液體,而氧氣是氣體.任何一種物質,在一定條件下都能在這三種狀態之間轉變.以水為例,在一個標準大氣壓下,當溫度降到0℃以下時,水開始變成冰.而當溫度升到100℃時,水就會沸騰而變成水蒸汽.如果溫度不斷升高,氣體又會怎樣變化呢?科學家告訴我們,這時構成分子的原子發生分裂,形成為獨立的原子,如氮分子(N2)會分裂成兩個氮原子(N),我們稱這種過程為氣體分子的離解.如果再進一步升高溫度,原子中的電子就會從原子中剝離出來,成為帶正電荷的原子核(稱為離子)和帶負電荷的電子,這個過程稱為原子的電離.當這種電離過程頻繁發生,使電子和離子的濃度達到一定的數值時,物質的狀態也就起了根本的變化,它的性質也變得與氣體完全不同.為區別於固體、液體和氣體這三種狀態,我們稱物質的這種狀態為物質的第四態,又起名叫等離子體.

  • 2 # 屠魔的少年

    等離於體(plasma)是一種由自由電子和帶電離子為主要成分的物質形態,廣泛存在於宇宙中,常被視為物質的第四態,被稱為等離子態,或者“超氣態”,也稱“電漿體”。

    等離子體具有很高的電導率,與電磁場存在極強的耦合作用。等離子體是由克魯(WilliamCrookes)在1879年發現的, 1928年美國科學家歐文·朗繆爾(Irving Langmuir)和湯剋期(Tonks)首次將“等離子體”一詞引人物理學,用來描述氣體放電管裡的物質形態。嚴格來說,等離於體是具有高位能、高動能的氣體團,等離子體的總帶電量仍是中性,藉由電場或磁場的高動能將外層的電子擊出,結果電子不再被束縛於原子核,而成為高位能、高動能的自由電子。

    等離子體原理:

    等離子體通常被視為物質除固態、液態、氣態之外存在的第四種形態。如果對氣體持續加熱,使分子分解為原子併發生電離,就形成了由離子、電子和中性粒子組成的氣體,這種狀態稱為等離子體。

    等離子體與氣體的性質差異很大,等離子體中起主導作用的是長程的庫倉力,而且電子的質量很小,可以自由運動,因此等離子體中存在顯著的集體過程,如振盪與波動行為。等離子體中存在與電磁輻射無關的聲波,稱為阿爾文波。

    常見的等離子體:

    等離子體是宇宙中存在最廣泛的一種物態,目前觀測到的宇宙物質中,99%都是等離子體。常見等離子體形態包括人造等離子體、地球上的等離子體和太空天體物理中的等離子體。

    等離子體的性質:

    等離子態常被稱為“超氣態”,它和氣體有很多相似之處,比如:沒有確定形狀和體積,具有流動性,但等離子也有很多獨特的性質。等離子體中的粒子具有群體效應,只要一個粒子擾動,這個擾動就會傳播到每個等離子體中的電離粒子。等離子體本身亦是良導體。等離子體的獨特性質主要表現在以下4個方面。

    (1) 電離

    等離子體和普通氣體的最大區別在於它是一種電離氣體。由於存在帶負電的自由電子和帶正電的離子,因此有很高的電導率,和電磁場的耦合作用也極強(帶電粒子可以與電場耦合,帶電粒子流可以與磁場耦合)。描述等離子體要用到電動力學,因此發展起來一門叫做磁流體動力學的理論。

    (2)組成粒子

    和一般氣體不同的是,等離子體包含兩到三種組成粒子:自由電子、帶正電的離子和未電離的原子。這使得我們針對不同的組分定義不同的溫度;電子溫度和離子溫度。輕度電離的等離子體,離子溫度一般遠低於電子溫度,稱之為“低溫等離子體”。高度電離的等離子體,離子溫度和電子溫度都很高,稱為“高溫等離子體”。相比於一般氣體,等離子體組成粒子間的相互作用也大很多。

    (3)速率分佈

    一般氣體的速率分佈滿足麥克斯韋分佈(Maxwell distribution),但等離子體由於與電場的耦合,可能偏離麥克斯韋分佈。

    (4)等離激元

    表面等離激元效應(surface plasmon)實驗裡我們把金屬的微小顆粒視為等離子體(金屬晶體因為其內部存在大量可以移動的自由電子,帶有定量電荷,自由分佈,且不會發生碰撞導致電荷的消失,因此金屬晶體可以被視為電子的等離子體),由於金屬的介電係數在可見光和紅外波段為負數,因此當把金屬和電介質組合為複合結構時會發生很多有趣的現象當光波(電磁波)人射到金屬與介質分介面時,金屬表面的自由電子發生集體振盪,如果電子的振盪頻率與入射光波的頻率一致,就會產生共振,這時會形成一種特殊的電磁模式:電磁場被侷限在金屬表面很小的範圍內併發生增強,這種現象會被稱為表面等離激元現象。這種電磁場增強效應能夠有效地提高分子的熒光產生訊號、原子的高次諧波產生效率,以及分子的拉曼散射訊號等。在宏觀的尺度上這一現象就表現為在特定波長、狀態下的金屬晶體的透光率大幅提升。

    以上便是關於等離子體的知識。

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