Fizika çox maraqlı bir elmdir. O, bəzən eşitdiyimiz, lakin real fikrimiz olmayan anlayışları ehtiva edir. Və bu gün, yüksək texnologiyaların inkişafı əsrində plazma, başqa sözlə, ionlaşmış qaz anlayışı getdikcə daha tez-tez sürüşür. Bir çoxları bu sözü eşidəndə qorxur və bunun nə demək olduğunu öyrənməyə belə cəhd etmirlər. Amma hər şey çox sadədir və bu məqalədə sizə ionlaşmış qazın nə olduğunu və onun hansı xüsusiyyətlərə malik olduğunu söyləyəcəyik.
Sizə təfərrüatlı və hərtərəfli məlumat verməzdən əvvəl tarixə qısaca nəzər salaq.
Tarix
Plazma və ya maddənin dördüncü vəziyyəti 1879-cu ildə Uilyam Kruks tərəfindən volta qövsü ilə bağlı təcrübələr zamanı kəşf edilmişdir. Sonradan plazma fizikası adlanan bütöv bir elm yarandı. Bütün elm haradan gəldi və nə üçün lazımdır? İş ondadır ki, plazmanın öyrənilməsi elm və texnologiyanın müxtəlif sahələrində böyük tətbiq tapmışdır. Ancaq bu barədə bir az sonra danışacağıq. İndi isə bir az "ionlaşmış qaz" anlayışının mahiyyəti haqqında.
Plazma nədir?
Bu söz rus dilinə yunan dilindən gəlib. Bu “formalaşmış”, “yaradılmış” deməkdir. Və bunlar boş sözlər deyil. Necəməlumdur ki, adi qaz yerləşdiyi yerdə qab şəklini alır (eynilə su kimi). Ona görə də xaotikdir və aydın forması yoxdur. Ancaq plazma tamamilə fərqlidir. Təəccüblü deyil ki, buna maddənin dördüncü vəziyyəti deyilir. Xüsusi xassələri ilə bütün digər dövlətlərdən köklü şəkildə fərqlənir. Fakt budur ki, plazmanı təşkil edən bütün atomlar müsbət və ya mənfi yükə malikdir.
Plazmanın necə əldə edildiyi və harada istifadə edildiyi haqqında danışmazdan əvvəl gəlin plazma fizikası nəzəriyyəsinin aspektlərini təhlil edək, çünki bu, daha ətraflı izah etmək üçün bizim üçün çox faydalı olacaq.
Plazma nəzəriyyəsi
Məktəbin kimya kursunda məhlullara və onların tərkibində olan hissəciklərə çox vaxt ayrılır. Bu yüklü hissəciklər unikal xüsusiyyətlərə malikdir və müxtəlif "məhlul-həlledici" sistemlərin bir çox fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini müəyyən edir. Bununla belə, ionlar (məhluldakı yüklü hissəciklər) təkcə su mühitində mövcud deyil.
Məlum olduğu kimi, qaz ionlaşaraq müsbət və ya mənfi yüklü atomlar əmələ gətirə bilər. Bu, xarici qüvvələr tərəfindən bir elektronun atomdan çıxarılması prosesində baş verə bilər. Çıxarılan elektron başqa bir atoma da çırpıla və başqa bir elektronu "nokaut edə" bilər. Ancaq əks vəziyyət də baş verə bilər: elektron bir iona uça bilər və yenidən neytral atom yarada bilər. Və bütün bu proseslər daim plazmada baş verir. Onu dəstəkləyəcək kənar qüvvələrin olmadığı şəraitdə o, kifayət qədər qeyri-sabitdir.
Plazma əsasən çox sadə üsulla, hər birimiz evdə əldə edilir: qazı yüksək gərginlikli elektrik qövsündən keçirərək. Qövsün temperaturu nə qədər yüksək olarsa, çıxışda bir o qədər qızdırılan plazma alırıq. Onun kontaktlarında gərginlik nə qədər yüksək olarsa, bir o qədər ionlaşmış qaz əldə edilir.
Plazma da bir neçə növə bölünə bilər. Plazmanın (ionlaşmış qaz) nə olduğunu növbəti bölmədə öyrənəcəksiniz.
Plazma növləri
Mənşəyinə görə ionlaşmış qaz süni və təbii qazlara bölünə bilər. Birinci baxışla hər şey aydındır, insan asanlıqla plazma yaradır və onu öz məqsədləri üçün istifadə edir (məsələn, neon lampalar, lazerlər, idarə olunan termonüvə birləşmələri). Və təbiətdə hansı plazma var? Onun ən məşhur təzahürü ildırımdır.
İonlaşmış qaz həmçinin şimal işıqları kimi bir hadisəni də əhatə edə bilər ki, Yer kürəsinin bütün sakinlərinə müşahidə etmək nəsib olmur. Həmçinin, kosmosda mövcud olan günəş küləyi maddənin dördüncü vəziyyətidir. Plazmanı daha geniş mənada götürsək, bütün kosmosun ona aid olduğu ortaya çıxır.
Plazma temperaturuna görə də bölünə bilər. Bildiyiniz kimi, qaz nə qədər isti olarsa, onun içindəki molekulların hərəkəti bir o qədər aktiv və enerjisi bir o qədər yüksək olar. Plazma da qaz olduğundan, bu ifadələr onun üçün də doğrudur. Beləliklə, ionlaşmış qazın temperaturundan başlayaraq, isti (temperaturmilyon K və yuxarı) və soyuq (müvafiq olaraq, temperatur bir milyon K-dən azdır).
Daha bir göstərici var - ionlaşma dərəcəsi. Plazmadakı atomların neçə faizinin ionlara parçalandığını göstərir. Bu göstəriciyə görə yüksək ionlaşmış qaz və aşağı ionlaşmış qaz fərqləndirilir. O, həmçinin ümumi qəbul edilmiş təsnifatlardan birinə daxildir.
Nəticə
Plazma anlamaq o qədər də çətin bir şey deyil. Çətinliklər onun daha dərindən öyrənilməsi ilə başlayır. Ancaq hər şeyə belə baxmaq olar. Bu anlayışın mahiyyətini mümkün qədər təfərrüatı ilə izah etmək üçün xüsusi olaraq riyazi hesablamalara toxunmadıq. Fizika çox maraqlı bir elmdir və yalnız bizi hər şeydə və hər yerdə əhatə etdiyi üçün onu öyrənmək lazımdır. Məqaləmiz də bunu sübut etmək məqsədi daşıyır, çünki plazma ətrafımızda hər yerdədir, sadəcə bəzən biz onunla əlaqəli hadisələrin dərin mahiyyətini anlamırıq.
