Всеки, който е взел начална наука в училище, си спомня урока за трите състояния на материята, нали? Точно там ни казаха, че материята идва в три основни форми: течна, твърда и газообразна. Това работи за периодичната таблица с елементи и може да бъде разширено, за да включва почти всяко съединение. С изключение може би на бита сметана (това проклето съединение продължава да отхвърля опитите като класификация!) Но какво ще стане, ако има четвърто състояние за материята? Той възниква, когато състояние на материя, подобно на газ, съдържа голяма част от йонизирани частици и генерира собствено магнитно поле. Нарича се Плазма и просто се случва да бъде най-разпространеният тип материя, включваща повече от деветдесет и девет процента от материята във видимата вселена и която прониква в Слънчевата система, междузвездната и междугалактическата среда.
Основната предпоставка зад плазмата е, че нагряването на газ разделя молекулните му връзки, превръщайки го в съставните му атоми. По-нататъшното нагряване води до йонизация (загуба на електрони), което го превръща в плазма. Следователно тази плазма се определя от наличието на заредени частици, както положителни йони, така и отрицателни електрони. Наличието на голям брой заредени частици прави плазмата електрически проводима, така че тя реагира силно на електромагнитните полета. Следователно плазмата има свойства, доста различни от тези на твърди вещества, течности или газове и се счита за ясно състояние на материята. Подобно на газ, плазмата няма определена форма или определен обем, освен ако не е затворена в контейнер. Но за разлика от газа, под въздействието на магнитно поле той може да образува структури като нишки, лъчи и двойни слоеве. Именно поради тази причина плазмата се използва при изграждането на електроника, като плазмени телевизори и неонови знаци.
Съществуването на плазма е открито за първи път от сър Уилям Кроукс през 1879 г., използвайки сборка, известна днес като „тръба на Крукс“, експериментална електрическа разрядна тръба, в която въздухът се йонизира чрез прилагане на високо напрежение през напрежна намотка. По онова време той го е обозначил като „сияйна материя“ заради светещото му качество. Сър Дж. Дж. Томсън, британски физик, идентифицира естеството на въпроса през 1897 г., благодарение на откритието си на електрони и многобройните експерименти с използване на епруветки от катодни лъчи. Въпреки това едва през 1928 г. терминът „плазма“ е въведен от Ървинг Лангмюр, американски химик и физик, който очевидно е напомнял за кръвна плазма.
Както вече споменахме, плазмите са най-често срещаната фаза на материята във Вселената. Всички звезди са направени от плазма и дори пространството между звездите е запълнено с плазма, макар и много рядка.
Написахме много статии за плазмата за Space Magazine. Ето статия за плазмения двигател и ето статия за състоянията на материята.
Ако искате повече информация за плазмата, разгледайте тези статии от Chem4Kids и NASA Science.
Записали сме също епизод на Astronomy Cast всичко за Слънцето. Чуйте тук, Епизод 30: Слънцето, петна и всичко.
Източници:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge_carrier
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson
http://en.wikipedia.org/wiki/Irving_Langmuir
http://www.plasmas.org/basics.htm
http://www.plasmas.org/what-are-plasmas.htm
