پلاسما

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
seti

عضویت : دوشنبه ۱۳۸۵/۶/۲۰ - ۱۳:۳۳


پست: 1

سپاس: 1


تماس:

پلاسما

پست توسط seti »

پلاسما
با انفجاربمب هیدروژنی در سال 1951انرژی گرما هسته ای به عنوان یک شکل جدید از انرژی که از پلاسما سرچشمه میگیرد پای به صحنه عمل گذارد.ماده تشکیل دهنده یک جرقه یا شفق قطبی نیز از نوع پلاسما هستند
پلاسما گاز شبه خنثایی از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود ارائه می‌دهد. به عبارت دیگر می‌توان گفت که واژه پلاسما به گاز یونیزه شده‌ای اطلاق می‌شود که همه یا بخش قابل توجهی از اتمهای آن یک یا چند الکترون از دست داده و به یونهای مثبت تبدیل شده باشند. یا به گاز به شدت یونیزه شده‌ای که تعداد الکترونهای آزاد آن تقریبا برابر با تعداد یونهای مثبت آن باشد، پلاسما گفته می‌شود.
دید کلی
می‌دانیم که برای ماده سه حالت جامد ، مایع و گاز در نظر گرفته می‌شود. اما در مباحث علمی معمولا یک حالت چهارم نیز برای ماده فرض می‌شود. حدوث طبیعی پلاسما در دماهای بالا ، سبب تخصیص عنوان چهارمین حالت ماده به آن شده است. یک نمونه بسیار طبیعی از پلاسما آتش است، بنابراین خورشید نمونه‌ای از پلاسمای داغ بزرگ است.
حدود پلاسما تا قرن بیستم میلادی علم فیزیک فقط سه حالت از ماده را که در روی کره زمین به صورت جامدsolid))، مایع(liquid) و گاز(gas) وجود دارد می شناخت.اما امروزه میدانیم که قسمت عظیم جهان هستی از چهارمین حالت ماده به نام پلاسما(.plasma) تشکیل یافته است.این نام گذاری به وسیله دانشمند امریکایی اورینگلانگ میور(Irving Langmuir) (1957-1881)برنده جایزه نوبل شیمی سال 1932که از محققان ومطالعه کنندگان اولیه بر روی خواص این حالت چهارم ماده بود انجام شد.در علم فیزیک و شیمی یک پلاسما معمولاً یک گاز تمام یا قسمتی یونیزه شده است وبه دلیل خواص منحصر به فردش به عنوان جنبه متفاوتی از ماده در مقایسه با جامدات، مایعات وگازها مورد ملاحظه قرار میگیرد.
اگر گازی را فوق العاده حرارت دهیم یا آنکه آن را تحت تأثیر یک اختلاف پتانسیل الکتریکی قوی قرار دهیم، تعدادی از الکترونها از اتمهای گاز کنده شده و در نتیجه مخلوطی از اتم، الکترون،و یون خواهیم داشت که مجموعاً از نظر بار الکتریکی یک مخلوط خنثی را تشکیل می دهند. اگر درجه حرارت گاز بالا رود ودر نتیجه انرژی الکترونها افزایش یابد ، یا آنکه چگالی گاز به قدری ضعیف گردد که زمان ترکیب الکترون و یون طولانی گردد، در چنین حالتی به تهیه پلاسما موفق شده ایم.واین تهیه پلاسما به صورت مصنوعی می باشد و چنین حالتی در لامپهای نئون،تخلیه الکتریکی خطوط برق قوی ، وقوس و جرقه ناشی از برقی می توان مشاهده کرد،در حالی که پلاسما در طبیعت نیز وجود دارد. بعضی از محققان اظهار داشته اند هنگام رعد وبرق که در ابرها حاصل میشود، اگر یک ذره با انرژی زیاد همانند اشعه کیهانی از اتمسفر زمین بگذرد، گاز موجود در مسیر خود را یونیزه (ionized)کرده و تولید پلاسما می نماید که موجب برق و نور قابل روءیت می شود.
اغلب گفته می‌شود که 99% ماده موجود در طبیعت در حالت پلاسماست، یعنی به شکل گاز الکتریسته داری که اتمهایش به یونهای مثبت و الکترون منفی تجزیه شده باشد. این تخمین هر چند ممکن است خیلی دقیق نباشد ولی تخمین معقولی است از این واقعیت که درون ستارگان و جو آنها ، ابرهای گازی و اغلب هیدروژن فضای بین ستارگان بصورت پلاسماست. در نزدیکی خود ما ، وقتی که جو زمین را ترک می‌کنیم بلافاصله با پلاسمایی مواجه می‌شویم که شامل کمربندهای تشعشعی وان آلن و بادهای خورشیدی است.

در زندگی روزمره نیز با چند نمونه محدود از پلاسما مواجه می‌شویم. جرقه رعد و برق ، تابش ملایم شفق قطبی ، گازهای داخل یک لامپ فلورسان یا لامپ نئون و یونیزاسیون ، مختصری که در گازهای خروجی یک موشک دیده می‌شود. بنابراین می‌توان گفت که ما در یک درصدی از عالم زندگی می‌کنیم که در آن پلاسما بطور طبیعی یافت نمی‌شود.
آیا کلمه پلاسما یک کلمه بامسما است؟
کلمه پلاسما ظاهرا بی‌مسما به نظر می‌رسد. این کلمه از لغت یونانی πλάσμα,-ατος,τό آمده است که هر چیز به قالب ریخته شده یا ساخته شده را گویند. پلاسما به علت رفتار جمعی که از خودشان نشان می‌دهد، گرایشی به متأثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد و اغلب طوری عمل می‌کند که گویا دارای رفتار مخصوص به خودش است.
حفاظ دبای
یکی از مشخصات اساسی رفتار پلاسما ، توانایی آن برای ایجاد حفاظ در مقابل پتانیسیلهای الکتریکی است که به آن اعمال می‌شوند. فرض کنید بخواهیم با وارد کردن دو گلوله بارداری که به یک باتری وصل شده‌اند یک میدان الکتریکی در داخل پلاسما بوجود آوریم. این گلوله‌ها ، ذرات یا بارهای مخالف خود را جذب می‌کنند و تقریبا بلافاصله ، ابری از یونهای اطراف گلوله منفی و ابری اطراف گلوله مثبت را فرا می‌گیرند. اگر پلاسما سرد باشد و هیچگونه حرکت حرارتی وجود نداشته باشد، تعداد بار ابر برابر بار گلوله می‌گردد، در این صورت عمل حفاظ کامل می‌شود و هیچ میدان الکتریکی در حجم پلاسما در خارج از ناحیه ابرها وجود نخواهد داشت. این حفاظ را اصطلاحا حفاظ دبای می‌گویند.
معیارهای پلاسما
• طول موج دبای (λD) باید خیلی کوچکتر از ابعاد پلاسما (L) باشد.
• تعداد ذرات موجود در یک کره دبای (ND) باید خیلی بزرگتر باشد.
• حاصلضرب فرکانس نوسانات نوعی پلاسما (W) در زمان متوسط بین برخوردهای انجام شده با اتمهای خنثی (t) باید بزرگتر از یک باشد.
کاربردهای فیزیک پلاسما
• تخلیه‌های گازی: قدیمی‌ترین کار با پلاسما ، مربوط به لانگمیر ، تانکس و همکاران آنها در سال 1920 می‌شود. تحقیقات در این مورد ، از نیازی سرچشمه می‌گرفت که برای توسعه لوله‌های خلأی که بتوانند جریانهای قوی را حمل کنند و در نتیجه می‌بایست از گازهای یونیزه پر شوند احساس می‌شد.
• همجوشی گرما هستهای کنترل شده: فیزیک پلاسمای جدید (از حدود 1952 که در آن ساختن راکتوری بر اساس کنترل همجوشی بمب هیدروژنی پیشنهاد گردید، آغاز می‌شود.
• فیزیک فضا: کاربرد مهم دیگر فیزیک پلاسما ، مطالعه فضای اطراف زمین است. جریان پیوستهایی از ذرات باردار که باد خورشیدی خوانده می‌شود، به مگنتوسفر زمین برخورد می‌کند. درون و جو ستارگان آنقدر داغ هستند که می‌توانند در حالت پلاسما باشند.
• تبدیٍ
:shock:

نويد

عضویت : چهارشنبه ۱۳۸۵/۶/۱ - ۱۲:۲۴


پست: 772

سپاس: 51

پست توسط نويد »

seti عزیز سلام

واقعا عالیه
ممنونم

نمایه کاربر
حامد_فيزيك

عضویت : دوشنبه ۱۳۸۴/۵/۲۴ - ۱۷:۲۰


پست: 60

سپاس: 1


تماس:

پست توسط حامد_فيزيك »

فيزيك پلاسما
اولا ياد آور شوم در كشور ما بهترين كتاب براي پلاسما تا سال حداقل 81 كتاب مقدمه اي بر فيزيك پلاسما نوشته ي استاد اف.چن است اين كتاب توسط دانشگاه تبريز با ترجمه ي استاد سبحانيان به چاب رسيده ؛ به جراْ ت ميتوانم بگويم كه اين كتاب حتي در كل جهان بي نظير است
البته من فقط جلد اول آن را خوانده ام.
البته پلاسما چيزي نيست كه آنرا بدون دانستن الكترو مغناطيس و ديناميك سيالات ، فهميد؛
از كاربري هاي آن مي توانم به
1.شبيه سازي ¹MHD در فيزيك فضا
2. شبيه سازي MHD در فيزيك دريا
3.توليد قدرت در نيروگاههاي برق قدرت
4. توليد قدرت در نيروگاههاي هسته اي
5.موجبرهاي پلاسمايي
6.استفاده ازپلاسما در مقاصد نظامي
7. .استفاده از پلاسما در كانوني كردن اشعه ي ليزر
8.فرو فرستش هلي كوني²
9.تلوزيون هاي پلاسمايي

اشاره كنم زمينه هاي تحقيقاتي خيلي جالبي را دارند.
مطالب زير را هم از مقدمه ي پايان نامه ي خودم كه راجع به_ پلاسما و موتورهاي مگنو هيدرو ديناميكي بر پايه رانش الكتريكي (يون _الكترون)_ است در پايين آورده ام.
شايد جالب باشد.



پلاسما به عنوان گاز شبه خنثايي است كه از الكترون ها و يونها تشكيل شده است كه از خود رفتار جمعي نشان ميدهند ، اين عمومي ترين تعريف يك پلاسماي عام است.
در تعادل ترموديناميكي مي توان ميزان يونيزاسيون گاز را محاسبه كرد
در تعادل ترموديناميكي مي توان ميزان يونيزاسيون گاز را محاسبه كرد ،با بدست آوردننسبت احتمالات ؛ يافتن يك زوج e ويون به صورت يك سيستم واحد ( مانند:اتم ) و يا بصورت دو سيستم جدا از هم بدست آورد.

مثلا ميزان يونيزاسيون هواي دور اطراف ما با توجه به رابطه ي ساها و در نظر گرفتن تعادل يوني:
n+ ≈ n_
/na )exp( _Ei/KT) n_ n+ /na =n_²/na =(3.0×10²¹×T
در دماي 300 ºK حدود 10‾¹²² است كه اين از كم بودن اين نسبت و دور شدن حالت پلاسمايي حكايت دارد.
البته از موضوعات جالب در موردپلاسما ها ،پديده ي حفاظ دباي است كه توضيحات در اين مورد در مسير اين مقاله نيست.
ميدانيم كه هر گاز يونيزه پلاسما نيست. پلاسما ها غالبا از سه شرط زير تبعيت ميكنند:
(‍) . شبه خنثايي ؛ وقتي پلاسما خنثي است كه چگالي يوني و الكتروني تقريبا باهم برابر باشند(( دقيقا برابر هم نيستند ، زيرا در اين صورت ²  =0 ميباشد)) . شبه خنثي بودن يعني اينكه ما بتوانيم ni را تقريبا برابرne فرض كنيم ، ولي نه آنقدر خنثي كه بتوان تمام نيروهاي الكترو مغناطيسي را حذف كرد.
(). اگر تعداد ذرات در حجم ( چگالي) آنقدر كم باشد كه نتوان براي آن حتي آمار ماكسولي گرفت ، ديگر پلاسما خوانده نمي شود.
ND = n (4/3)D³
ND >>> 1

فاصله اي كه در آن φ به %63 ( 1/e ) خودش ميرسد.
λd = (εΚΤ/ne²)ˆ1/2


(ІІІ) . اگر چگالي ذرات آنقدر باشد كه تعداد برخوردها بيشتر شود ، آنگاه زمان متوسط دو برخورد كمتر خواهد شد ، آنگاه ديگر، قوانين هيدرو ديناميك غالب خواهد بود تا قوانين الكترو مغناطيس ، در اين حالت ماده مثل يك سيال عمل خواهد كرد .

Ωτ > l .

گاهي اوقات پلاسما بصورت سيالي عمل ميكند كه براي پيشگويي حركات آن ، ناچاريم پلاسما را بصورت يك سيال بررسي كنيم. مثلا در مورد مدل مورد بحث مان ، حركت پلاسما ، تا حدودي از قوانين سيالات تبعيت ميكند . به هر حال چون پلاسما حاوي ذرات باردار است ، اعمال ميدان در حركت ذرات منفرد بارها تأثير گذار است كه ميتوان براي يافتن اطلاعات بيشتر به كتب و مقالات در باره پلاسما و رفتارهاي آن رجوع كرد. مانند كتاب F.Chen يا كتاب ديناميك پلاسما اثر Denndy .
حامد_فيزيك
علم، فهم رفتار طبيعت است. ريچارد فاينمن



مهدیه

پست توسط مهدیه »

کاربرد پلاسمادرروشنایی (انواع لامپها )چیست؟



مهمان

پست توسط مهمان »

چرا منبع اصلي گرما براي هوا سطح زمين است؟



عارفه

پست توسط عارفه »

در باريه تلويزيون هاي پلاسما چي؟

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 65

سپاس: 6

Re: پلاسما

پست توسط افق رویداد »

من خونده ام که تو پلاسما، اتم ها همه الکترون هاشون رو از دست داده اند و هسته های با بار مثبت و الکترون ها جدا از هم هستن. از طرف دیگه هم میدونیم که آتش، پلاسماست و احساس گرمایی که از آتش میگیریم بخشیش به دلیل همون امواجی هست که از آتش بوجود میاد و به پوست ما میرسه و باعث میشه ما گرما رو احساس کنیم. حالا شما میدونید این امواج چطوری داخل آتش بوجود میاد؟
ما میدونیم که امواج از نوسان ذره باردار بوجود میان. داخل آتش هم دو ذره باردار داریم (الکترون ها و هسته ها)...

نمایه کاربر
gij

نام: ahmad.anbarzadeh

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۸/۹/۲۴ - ۲۲:۵۳


پست: 151

سپاس: 15

Re:

پست توسط gij »

مهمان نوشته شده:چرا منبع اصلي گرما براي هوا سطح زمين است؟

جوابش تو علوم سال نهم هست
گاز های اتمسفر پرتو های حامل انرژی رو از خودشون رد میکنن و زمین اونو جذب میکنه و سطح گرم میشه در نتیجه هوای سطح گرم میشه
ما ز یاران چشم یاری داشتیم....

افق رویداد

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۸/۵/۱۴ - ۰۰:۳۸


پست: 65

سپاس: 6

Re: Re:

پست توسط افق رویداد »

gij نوشته شده:
مهمان نوشته شده:چرا منبع اصلي گرما براي هوا سطح زمين است؟

جوابش تو علوم سال نهم هست
گاز های اتمسفر پرتو های حامل انرژی رو از خودشون رد میکنن و زمین اونو جذب میکنه و سطح گرم میشه در نتیجه هوای سطح گرم میشه


علاوه بر این، زمین تنها بخشی از انرژی تابشی خورشید رو جذب میکنه و بخشی رو هم بازتاب می ده. انرژی بازتاب شده از سطح زمین، توسط جو زمین (به خصوص گازهایی مثل دی اکسید کربن) به دام می افته و زمین رو گرم نگه میداره.

ارسال پست