
血浆是一种经常被认为是气体子集的物质状态,但两种状态的行为却大不相同。像气体一样,等离子体没有固定形状或体积,并且密度不如固体或者液体。但与普通不同气体,等离子体由原子组成,其中某些或全部电子被剥离并带正电荷的核,称为离子,自由漫游。
布法罗大学物理学教授Xuedong Hu说:“气体由中性分子和原子制成。”也就是说,带负电荷的电子的数量等于带正电荷的质子的数量。
Hu告诉Live Science:“等离子体是一种充满电的气体,具有强烈的库仑(或静电)相互作用。”原子或分子在获得或丢失电子时会获得正电荷或负电荷。此过程称为电离。等离子体构成了太阳和星星,它是整个宇宙中最常见的物质状态。
(顺便说一句,血浆是完全不同的。它是血液的一部分。它是92%的水,占血量的55%。美国红十字会)
带电的颗粒
典型的气体(例如氮或硫化氢)是由净电荷为零的分子制成的,从而使整个气体的净电荷为零。由带电颗粒制成的等离子体可能在整个体积上的净电荷净电荷,而在单个颗粒的水平上则不能。这意味着血浆中颗粒之间的静电力变得显着,以及磁场的影响。
由于由带电的颗粒制成,等离子体可以做气体不能做的事情,例如导电。而且由于移动电荷会产生磁场,因此等离子体也可以具有它们。
在普通气体中,所有颗粒的行为将大致相同。因此,如果您在容器中有气体,并让其冷却至室温,那么内部的所有分子平均将以相同的速度移动,如果您要测量许多单个颗粒的速度,您会得到分布曲线,其中很多它们在平均值附近移动,并且只有少数几个。那是因为在气体中,分子(如台球球)互相击中并在它们之间传递能量。
在等离子体中,尤其是在电场或磁场中,这种情况不会发生。例如,磁场可以产生一个非常快速的颗粒的种群。大多数等离子体的密度不足以使颗粒彼此相撞,因此磁相互作用变得更加重要。
说到静电相互作用,因为等离子体中的颗粒(电子和离子)可以通过电和磁性相互作用,因此它们可以在距离要比普通气体更大的距离。反过来,这意味着在讨论血浆中发生的事情时,波浪变得越来越重要。这样的一波称为Alfvén波,以瑞典物理学家和诺贝尔奖获得者汉尼斯·阿尔夫文(HannesAlfvén)的名字命名。当血浆中的磁场受到干扰,形成沿场线传播的波时,就会发生Alfvén波。在普通气体中,没有真正的类似物。 Alfvén波可能是太阳能电晕的温度(也是等离子体)的原因是数百万度,而在表面上,仅是数千度。
等离子体的另一个特征是可以通过磁场将它们固定在适当的位置。大多数融合电源研究都集中在这样做。为了创造融合条件,需要非常热的等离子体 - 数百万度。由于没有材料可以包含它,因此科学家和工程师已经转向磁场来完成这项工作。
等离子体中的行动
您可以在作用中看到等离子体的一个地方是在荧光灯灯泡或霓虹灯标志中。在那种情况下,气体(符号霓虹灯)受到高电压的约束,并且电子要么与气体原子分开,要么将其推入更高的能级。灯泡内部的气体成为导电等离子体。激发的电子落入其先前的能级发射光子 - 我们在霓虹灯标志或荧光灯灯中看到的光。
等离子体电视以相同的方式工作。将气体(通常是氩,霓虹灯或氙气)注入两个玻璃板之间的密封间隙。电流通过气体,从而使其发光。根据eBay的说法,血浆会激发红色,绿色和蓝色磷光剂,它们结合起来以散发特定的颜色。
[我们的姊妹网站Toptenreviews也讨论了等离子电视如何工作]。
等离子体的另一个用途是在血浆地球仪中,当电流电流电离气体时,它们充满了贵重气体混合物,它们会产生内部“闪电”的颜色。
血浆的另一个例子是,当太阳特别活跃时,围绕着杆子。太阳风是带电颗粒(主要是质子)的流,它们击中了地球的磁场。这些颗粒被带电,遵循磁场线并向杆子移动,它们与空气中的原子相撞并激发原子,主要是氧气和氮。像霓虹灯一样,激发的氧气和氮原子散发出光。
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