Kõik, kes õppisid põhikoolis põhiteadusi, tuletavad meelde tunni kolme oleku õppetundi, eks? Just seal öeldi meile, et mateeria on kolmes põhivormis: vedel, tahke ja gaasiline. See töötab elementide perioodilise tabeli jaoks ja seda saab laiendada, et hõlmata peaaegu kõiki ühendeid. Välja arvatud võib-olla vahukoor (see neelav ühend jätkab katseid klassifitseerida!), Aga mis siis, kui mateeria jaoks oleks olemas neljas olek? See ilmneb siis, kui gaasiga sarnane olek sisaldab suurt osa ioniseeritud osakesi ja tekitab oma magnetvälja. Seda nimetatakse plasmaks ja see juhtub lihtsalt kõige levinumaks aine tüübiks, mis koosneb enam kui üheksakümmend üheksast protsendist nähtava universumi ainest ja mis läbib Päikesesüsteemi, tähtedevahelist ja galaktikatevahelist keskkonda.
Plasma peamiseks eelduseks on, et gaasi kuumutamine eraldab selle molekulaarsed sidemed, muutes selle koostisosadeks. Edasine kuumutamine põhjustab ionisatsiooni (elektronide kadu), mis muudab selle plasmaks. Seetõttu on see plasma määratletud laetud osakeste, nii positiivsete ioonide kui ka negatiivsete elektronide olemasoluga. Suure hulga laetud osakeste olemasolu muudab plasma elektrijuhtivuseks, nii et see reageerib tugevalt elektromagnetilistele väljadele. Plasmal on seetõttu omadused, mis on üsna erinevad kui tahketel ainetel, vedelikel või gaasidel, ja seda peetakse selgeks aine olekuks. Nagu gaasil, pole ka plasmal kindlat kuju ega kindlat mahtu, kui see pole suletud mahutisse. Kuid erinevalt gaasist võib see magnetvälja mõjul moodustada hõõgniite, talasid ja topeltkihte. Just sel põhjusel kasutatakse plasmat elektroonika, näiteks plasmatelerite ja neoonmärkide ehituses.
Plasma olemasolu avastas esmakordselt Sir William Crookes 1879. aastal, kasutades koostet, mida tänapäeval tuntakse kui Crookes'i toru - eksperimentaalset elektrilahendustoru, milles õhk ioniseeritakse kõrgepinge rakendamisel pingemähise kaudu. Sel ajal nimetas ta selle helendava kvaliteedi tõttu “kiirgavaks aineks”. Sir J.J. Briti füüsik Thomson tuvastas asja olemuse 1897. aastal tänu elektronide avastamisele ja arvukatele katoodkiiretorude abil tehtud katsetele. Kuid alles 1928. aastal võttis termini plasma kasutusele Ameerika keemik ja füüsik Irving Langmuir, kellele ilmselt meenutati vereplasmat.
Nagu juba mainitud, on plasmad universumi mateeria kõige levinum faas. Kõik tähed on tehtud plasmast ja isegi tähtede vaheline ruum on täidetud plasmaga, ehkki väga hõredaga.
Oleme ajakirjale Space Magazine kirjutanud palju artikleid plasma kohta. Siin on artikkel plasmamootori kohta ja siin on artikkel asja olekute kohta.
Kui soovite rohkem teavet plasma kohta, vaadake neid artikleid Chem4Kidsist ja NASA Science'ist.
Samuti oleme salvestanud episoodi astronoomiast, mis on pärit kõigest Päikesest. Kuulake siin, osa Episood 30: päike, täpid ja kõik.
Allikad:
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
