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是不是对等离子体这么高深的物质感到疑惑?

发布时间:2019-12-13   点击次数:114次
   物质的神秘状态就是等离子体。和气体一样,它没有固定的形状或体积,等离子体的密度比液体或固体要小。但与传统气体不同,等离子体是一种电离气体,有自由电子,以及有自由移动的正离子或负离子。
  等离子体是一种具有强静电作用的带电气体。原子在得到或失去电子时,就会产生正电荷或负电荷,这个过程我们称为电离。
  在整个宇宙中,等离子体是物质常见的状态。
  带电粒子
  一个典型的气体,如氮或硫化氢,是由带零电荷的分子组成的,这使得气体本身为零电荷。由带电粒子组成的等离子体,在整个体积内可以有零电荷,但是,在单个粒子的水平上是不能有零电荷的。这意味着,等离子体中粒子之间的静电力是相当重要的。
  带电粒子的等离子体可以做气体不能做的事情,例如,导电。
  在普通气体中,所有粒子的行为大致相同。因此,如果你把气体放入容器里,让气体冷却到室温,那么里面所有的分子几乎都会以相同的平均速度运动。在气体中,分子就像台球一样,它们相互连接,相互传递能量。
  然而, 在等离子体中,这不会发生,尤其是在电场或磁场中。例如,磁场可以产生大量的高速粒子群。大多数等离子体不够致密,粒子之间经常发生碰撞,因此,磁和静电的相互作用就变得更加重要了。
  因为等离子体中的粒子(电子和离子)可以通过电和磁相互作用,所以,它们的作用距离要比气体粒子大得多。由此,我们就会联想到波。
  阿尔文波是由等离子体中的磁场受到干扰而引起的,产生了沿场线运动的波。
  等离子体的另一个特征就是它受磁场限制。热核能领域的大多数研究都集中于此。为了创造出聚变的条件,你需要一个非常热的等离子体,温度为数百万度吧。因此,科学家们利用等离子体的这一特性来进行研究。
  等离子体的运用
  在生活中,我相信每个人都看到过等离子体的运用吧,例如荧光灯和霓虹灯。在这种情况下,气体,如氖,会受到高压,电子要么与气体原子分离,要么被推到更高的能级。灯里面的气体会变成导电的等离子体。被激发的电子“回落”到它们先前的能量水平,辐射出光子,这就是我们在霓虹灯中看到的光。
  同时,等离子电视也是这样工作的。将气体(通常是氩气、氖气或氙气)引入到两个玻璃板之间的密封间隙中,电流通过气体,使之发光。
  等离子体还有另一种用途,即:等离子球。它们充满惰性气体混合物,当气体被电流电离时,能产生壮观的“闪电”。
  此外,另一个等离子体的例子是北极光。太阳风是进入地球磁场的带电粒子流,这些带电的粒子沿着磁场的线移动到两极,在那里,它们发生碰撞并激发空气中的原子,主要是氧和氮,就像霓虹灯的信号一样,被激发的氧原子和氮原子会发光。
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