تنتج البلازما من استمرار
- تُعد البلازما إحدى حالات المادة، وهي تنتج من استمرار تسخين الغاز.
- ويمكن القول أن البلازما هي غاز متأين، تحتوي على إلكترونات حرة لا ترتبط بالجزيء أو الذرة، وهي حالة رابعة من حالات المادة، بعد الصلبة والسائلة والغازية.
- وتتمثل عملية إنتاج البلازما في تسخين الغاز على أعلى درجة حرارة، فتحدث تصادمات شديدة بين جزيئات وذرات الغاز، فتتمزق الإلكترونات، فتنتج الأيونات والإلكترونات المطلوبة.
- وهو ما يحدث بشكل مماثل في عالم الفضاء، حيث تحدث عملية التأين الضوئي لتكوين البلازما السائدة، حيث يستخدم ضوء النجوم أو ضوء الشمس غاز موجود لامتصاص الفوتونات، فتنبعث الإلكترونات، وذلك نتيجة تألق الشمس والنجوم بشكل مستمر، وفي مثل هذه الحالات، تكون البلازما مؤينة بالكامل.
- وتتميز البلازما بصفات معينة، فعند تعرضها لمجال كهرومغناطيسي عال أو حرارة عالية مثل موجة المايكرويف أو الليزر؛ يبتعد الإلكترون عن النواة، فتتحرر أكثر الشحنات الموجبة والسالبة وتُسمى الأيونات، وفي حال وجود روابط جزئية فهي تتفكك.
تنتج البلازما من استمرار تسخين الغاز
- نعم، العبارة صحيحة.
مفهوم البلازما
- تُعرف البلازما في الفيزياء بأنها حلقة الوصل الموصلة للكهرباء، وهي تحتوي على جسيمات موجبة وسالبة بأعداد متساوية.
- وفي الغالب، تحمل الإلكترونات الشحنات السالبة، ولكل إلكترون وحدة واحدة من الشحنة السالبة، أما الجزيئات أو الذرات المتفقدة لنفس الإلكترونات فهي تحمل الشحنة الموجبة، ونادرًا ما ترتبط الإلكترونات المفقودة من نوع من الذرات أو الجزيئات بمكون آخر، فيؤدي ذلك إلى إنتاج بلازما لها أيونات موجبة وأيونات سالبة.
- ومن أشكال البلازما أقواس اللحام والبرق والشفق القطبي، ومصابيح الفلورسنت والنيون، فضلًا عن التركيب البلوري للمواد المصنوعة من المعدن، وأيضًا الرياح الشمسية التي تحيط بالأرض، وتحيط بتلك الرياح الأيونوسفير، وهو بلازما كثيفة.
- وفي أوائل الخمسينات من القرن العشرين، ظهر المفهوم الحديث للبلازما، وهو التاريخ المرتبط بعدة تخصصات.
- وما ساهم في تطوير فيزياء البلازما؛ هي الدراسة التي قدمتها تخصصات مثل النظرية الحركية، الديناميكا المائية المغناطيسية، التفريغ الكهربائي.
- وقد اهتم بظاهرة التفريغ الكهربائي العلماء مايكل فاراداي، جوزيف جون طومسون، جون سيلي إدوارد، من خلال وضعهم أسس للفهم الحالي للظواهر.
- وفي عام 1923، وخلال دراسة العالم إيرفينغ لانجموير التفريغ الكهربائي، قدم مصطلح البلازما، كما استخدم هذا المصطلح الفيزيائي ولوي تونكس، لتحديد مناطق التفريغ والتي من الممكن أن تحدث فيها اختلافات للإلكترونات ذات الشحنة السالبة، وكان ذلك في عام 1929، وسُميت تلك التذبذبات بتذبذبات البلازما، والتي لها سلوك شبيه بسلوك مادة الهلام.
- وفي عام 1952، كان للعالمين الفيزيائيين ديفيد باينز وديفيد بوم رأي آخر، حيث أشارا إلى أن هناك فرقًا بين السلوك الجماعي للإلكترونات في المعادن وبين نفس السلوك للغازات المتأينة.
أنواع البلازما في الفيزياء
هناك 4 أنواع للبلازما في الفيزياء وهي:
البلازما الباردة والدافئة والساخنة
- فهناك بلازما تحتوي على عدد متساوي من الأيونات والإلكترونات، في تفريغ الغاز ذو الضغط المنخفض، ولا يتكرر معدل الاصطدام بين جزيئات الغاز والإلكترونات بدرجة كافية، نظرًا للتوازن غير الحراري الموجود بين جزيئات الغاز وطاقة الإلكترونات، لذلك فإن الجسيمات ذات الطاقة العالية تتكون من إلكترونات، بينما طاقة جزيئات الغاز تتكون حول درجة حرارة الغرفة، وهذا النوع هو البلازما الباردة، والتي تقل درجة التأين فيها عن 10-4.
- وفي البلازما الساخنة، عند تفريغ الغاز ذو الضغط العالي، تتصادم جزيئات الغاز والإلكترونات بشكل متكرر، وهو ما يؤدي إلى وجود توازن حراري بين جزيئات الغاز والإلكترونات.
- وفي حالات أخرى، يُقال على البلازما أنها ساخنة إذا كانت مؤينة بالكامل، ويُقال عنها أنها باردة إذا كان جزء صغير من جزيئات الغاز متأين.
البلازما الساخنة
- وهي البلازما الحرارية، والتي يتم إنتاجها من خلال الشرر واللهب وأقواس الغلاف الجوي.
- يُطلق على البلازما الساخنة أو الحرارية في الأدب الروسي اسم بلازما منخفضة الحرارة، حتى يتم تمييزها عن بلازما الإندماج النووي الحراري.
البلازما الباردة
- وفيها تتأثر الجسيمات بالقوة الكهربائية فقط، ولا توجد فيها قوة ضغط، لأن فيها يمكن تجاهل الحركة الحرارية للأيوناتن.
- ومن الأمثلة على البلازما الباردة: التدفق في مصباح الفلورسنت، الغلاف الأيوني للأرض.
البلازما شديدة البرودة
- وهي البلازما التي تحدث عند انخفاض درجات الحرارة تصل إلى 1 كلفن، وتتشكل من خلال تأيين الذرات المبرة باستخدام الليزر.
- تتصف البلازما شديدة البرودة بحساسيتها، وعليها تُجرى التجارب في الفراغ.
مصابيح الفلورسنت هي من أمثلة البلازما
- نعم، العبارة صحيحة.
- فأنبوب المصباح الفلوري هو أنبوب مليء بغاز به بخار زئبق ذو ضغط منخفض، وأيضًا بغازات نبيلة يصل ضغطها إلى 0.3% من الضغط الجوي.
