ฟิสิกส์เป็นศาสตร์ที่น่าสนใจมาก บางครั้งมีแนวคิดดังกล่าวที่เราเคยได้ยินมา แต่เราไม่มีความคิดที่แท้จริง และในปัจจุบัน ในยุคของการพัฒนาเทคโนโลยีชั้นสูง แนวคิดของพลาสมา หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง ก๊าซไอออไนซ์ หลุดบ่อยขึ้นเรื่อยๆ หลายคนเมื่อได้ยินคำนี้ก็ตกใจและไม่ได้พยายามค้นหาความหมายด้วยซ้ำ แต่ทุกอย่างง่ายมาก และในบทความนี้เราจะบอกคุณว่าก๊าซไอออไนซ์คืออะไรและมีคุณสมบัติอย่างไร
ก่อนที่เราจะให้ข้อมูลโดยละเอียดและครอบคลุมแก่คุณ เรามาพูดนอกเรื่องสั้น ๆ ในประวัติศาสตร์กัน
ประวัติศาสตร์
Plasma หรือสถานะที่สี่ของสสาร ถูกค้นพบในปี 1879 โดย William Crookes ระหว่างการทดลองที่เกี่ยวข้องกับส่วนโค้งของโวลตาอิก ต่อจากนั้น วิทยาศาสตร์ทั้งหมดได้ถูกสร้างขึ้น เรียกว่า พลาสมาฟิสิกส์ วิทยาศาสตร์ทั้งหมดมาจากไหนและทำไมจึงจำเป็น ประเด็นคือการศึกษาพลาสมาพบว่ามีการประยุกต์ที่ดีในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่างๆ แต่เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลัง และตอนนี้เล็กน้อยเกี่ยวกับสาระสำคัญของแนวคิดของ "ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน"
พลาสม่าคืออะไร
คำนี้มาจากภาษากรีกเป็นภาษารัสเซีย แปลว่า "ขึ้นรูป", "สร้าง" และนี่ไม่ใช่คำเปล่า อย่างไรเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าก๊าซธรรมดาจะอยู่ในรูปของภาชนะที่มันตั้งอยู่ (เหมือนกับน้ำ) จึงเป็นเหตุให้เกิดความโกลาหลและไม่มีรูปแบบที่ชัดเจน อย่างไรก็ตามพลาสมาแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ไม่น่าแปลกใจที่มันถูกเรียกว่าสถานะของสสารที่สี่ มันแตกต่างจากรัฐอื่น ๆ อย่างสิ้นเชิงในคุณสมบัติพิเศษของมัน ความจริงก็คืออะตอมทั้งหมดที่ประกอบเป็นพลาสมามีประจุบวกหรือลบ
ก่อนที่เราจะพูดถึงวิธีการได้มาของพลาสม่าและที่ที่ใช้ เรามาวิเคราะห์แง่มุมต่างๆ ของทฤษฎีฟิสิกส์พลาสมากันก่อน เพราะจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับเราสำหรับการบรรยายเพิ่มเติม
ทฤษฎีพลาสม่า
ในวิชาเคมีของโรงเรียน ส่วนใหญ่ทุ่มเทให้กับการแก้ปัญหาและอนุภาคที่อยู่ในนั้น อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้มีคุณสมบัติเฉพาะตัว และกำหนดลักษณะทางกายภาพและทางเคมีหลายประการของระบบ "ตัวทำละลาย-ตัวทำละลาย" ต่างๆ อย่างไรก็ตาม ไอออน (อนุภาคที่มีประจุในสารละลาย) ไม่ได้มีอยู่เฉพาะในสภาพแวดล้อมทางน้ำเท่านั้น
เมื่อมันปรากฏออกมา แก๊สสามารถแตกตัวเป็นไอออนและก่อตัวเป็นอะตอมที่มีประจุบวกหรือลบ สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้ในกระบวนการผลักอิเล็กตรอนออกจากอะตอมด้วยแรงภายนอก อิเล็กตรอนที่พุ่งออกมายังสามารถชนกับอะตอมอื่นและ "กระแทก" อิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่ง แต่สถานการณ์ย้อนกลับก็สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน: อิเล็กตรอนสามารถบินไปสู่ไอออนและก่อตัวเป็นอะตอมที่เป็นกลางอีกครั้ง และกระบวนการทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในพลาสมาอย่างต่อเนื่อง มันค่อนข้างไม่เสถียรหากไม่มีกองกำลังภายนอกมารองรับ
พลาสม่าได้มาด้วยวิธีง่ายๆ เป็นหลัก ซึ่งทุกคนสามารถทำได้ที่บ้าน โดยการส่งผ่านก๊าซผ่านอาร์คไฟฟ้าแรงสูง ยิ่งอุณหภูมิอาร์คสูงขึ้นเท่าใด พลาสมาก็จะยิ่งร้อนขึ้นที่เอาต์พุตเท่านั้น ยิ่งแรงดันไฟฟ้าบนหน้าสัมผัสสูงเท่าไรก็ยิ่งได้รับก๊าซไอออไนซ์มากขึ้นเท่านั้น
พลาสม่ายังสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท คุณจะได้เรียนรู้ว่าพลาสม่า (ก๊าซแตกตัวเป็นไอออน) คืออะไรในหัวข้อถัดไป
ประเภทพลาสม่า
โดยกำเนิด ก๊าซไอออไนซ์สามารถแบ่งออกเป็นของเทียมและก๊าซธรรมชาติ ในมุมมองแรก ทุกอย่างชัดเจน บุคคลสร้างพลาสมาได้อย่างง่ายดายและใช้เพื่อจุดประสงค์ของตนเอง (เช่น หลอดนีออน เลเซอร์ เทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชันแบบควบคุม) และพลาสม่าชนิดใดที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ? การแสดงที่โด่งดังที่สุดคือสายฟ้า
ก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนยังสามารถรวมถึงปรากฏการณ์เช่นแสงเหนือซึ่งไม่ใช่ทุกคนในโลกนี้โชคดีที่จะสังเกต นอกจากนี้ ลมสุริยะซึ่งมีอยู่ในอวกาศยังเป็นสถานะที่สี่ของสสารอีกด้วย หากเราพิจารณาพลาสมาในความหมายที่กว้างขึ้น ปรากฎว่าพื้นที่รอบนอกทั้งหมดเป็นของพลาสม่า
พลาสม่าก็หารด้วยอุณหภูมิได้เช่นกัน ดังที่คุณทราบ ยิ่งก๊าซร้อน การเคลื่อนที่ของโมเลกุลในนั้นก็จะยิ่งมีความกระตือรือร้นมากขึ้น และพลังงานของมันก็จะยิ่งสูงขึ้น เนื่องจากพลาสมายังเป็นแก๊ส ข้อความเหล่านี้จึงเป็นจริงสำหรับพลาสมา ดังนั้นโดยเริ่มจากอุณหภูมิของก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนจะแบ่งออกเป็นความร้อน (temperatureล้าน K ขึ้นไป) และเย็น (ตามลำดับ อุณหภูมิต่ำกว่า 1 ล้าน K)
มีตัวบ่งชี้อีกอย่างหนึ่ง - ระดับของไอออไนซ์ มันแสดงให้เห็นเปอร์เซ็นต์ของอะตอมในพลาสมาที่สลายตัวเป็นไอออน ตามตัวบ่งชี้นี้ ก๊าซไอออไนซ์สูงและก๊าซไอออไนซ์ต่ำมีความโดดเด่น รวมอยู่ในการจำแนกประเภทที่ยอมรับกันโดยทั่วไป
สรุป
พลาสม่าไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจ ความยากลำบากเริ่มต้นด้วยการศึกษาอย่างลึกซึ้ง แต่นั่นเป็นวิธีที่คุณสามารถดูอะไรก็ได้ เราไม่ได้พูดถึงการคำนวณทางคณิตศาสตร์โดยเฉพาะเพื่ออธิบายสาระสำคัญของแนวคิดนี้อย่างละเอียดที่สุด ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจมาก และจำเป็นต้องศึกษา เพราะมันล้อมรอบเราในทุกสิ่งและทุกที่ และบทความของเรามีจุดมุ่งหมายเพื่อพิสูจน์สิ่งนี้ เพราะพลาสม่ามีอยู่ทั่วไปรอบตัวเรา บางครั้งเราก็ไม่เข้าใจแก่นแท้ของปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกัน
