第四态,等离子态

文章作者:快乐相伴 | 2015-12-23
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  第四态,也就是我们所知道的物质当中会有三种所存在的状态:即固态、液态和气态。其实物质当中还有第四种状态,那就是等离子态(plasma)。它是由英国的皇家学会会员化学家兼物理学家威廉·克鲁克斯在1879年所发现的,而Plasma这个词最早是由朗廖尔(Longmuir)在1928年进行采用的。    

      第四态等离子态就是指物质在原子内的电子在一定的高温下从而脱离原子核的吸引而形成的一些带负电的自由电子和一些带正电的离子共同存在的一种状态。由于此时的物质正、负电荷的总数仍然相等,因此叫做等离子态(又叫等离子体)。从宏观的物质当中来看在一定的压力下随着一定温度开始升高由一种固态瞬间变成液态,再变为气态(有的直接变成气态)。当一定的温度继续升高时,气态分子的热运动也在加剧。当温度达到足够高时,分子当中的一些原子由于获得了足够大的一些动能,便开始彼此分离。因为分子在受热时会直接分裂成原子状态的过程称之为离解;若想进一步的去提高它的温度,那么原子的外层电子会尽快摆脱原子核的一些束缚成为一个自由电子。当失去电子的原子变成一个带正电的离子,这个过程就称作电离。如果发生电离(无论是部分电离还是完全电离)的气体都称之为等离子态。

第四态

      第四态,当等离子态是由带正、负电荷的一些粒子所组成的气体,由于正负电荷的总数相等,故等离子态的净电荷就等于零。因此通常会把一些电离度小于0.1%的气体称为弱电离气体,也称作低温等离子态。当电离度大于0.1%的时候称之为强电离等离子态,也称作高温等离子态。

      第四态等离子态和气体有很多相似之处,比如,在没有确定的一些形状和体积上,都会具有相对的流动性。但是等离子态也有很多独特的一些性质,等离子态和普通气体的最大区别就是它是一种电离气体。由于所存在的一些带负电的自由电子和带正电的一些离子,都会具有很高的一些电导率;和电磁场的耦合作用也极强。当带电粒子可以同电场耦合,带电粒子流就可以和磁场耦合,因此它的一些运动明显受到了电磁场的直接影响,所以描述等离子态就要用到电动力学、磁流体动力学等。

      第四态,宇宙当中的等离子态在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态,同时它也是由一些等离子态聚集在一起而在各处所形成的一个主要星系。宇宙当中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,因此这些星球内部的物质差不多都会处于等离子态。只有在那些昏暗的行星和一些分散的星际物质里才可以找到一些固态、液态和气态的物质。目前通过所观测到的一些宇宙物质当中,等离子态占到99%。 

      第四态的日常应用就在我们的周围,同时也会经常看到一些等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里,都能找到它的踪迹。另外,在地球周围的一些电离层里,在美丽的极光、大气当中的闪光放电和流星的尾巴里,也都能找到它奇妙的等离子态。等离子态在工业上的一些主要应用也同时具有一个十分广阔的前景。因此在高温下的等离子态同样具有相当重要的一些应用同时它也是受控核聚变。在低温下等离子态主要应用于切割、焊接和喷涂以及制造等各种新型的电光源与显示器等。

第四态

      第四态等离子彩电PDP(Plasma Display Panel)就是等离子态在工业上的一些具体应用。它主要是在两张薄玻璃板之间充填混一些合气体,在施加一定的电压使之产生离子气体,然后使等离子气体进行放电,同时与基板当中的一些荧光体发生相对的反应,从而产生一些彩色影像。等离子彩电根本就不受磁力和一些磁场的直接影响,因为它具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、节省空间等一些优点,因此又叫壁挂式电视。

      第四态就是指当一些外加电压达到气体的着火电压时,气体分子就会被直接击穿,它的产生包括一些电子、各种离子、原子和自由基在内的一些混合体。在通过放电的整个过程当中虽然电子的温度很高,但是重粒子的温度却相对很低,因此整个体系就会呈现出一种低温状态,所以称之为低温等离子体。

  

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