مقدمه

پلاسما حالت چهارم ماده پس از حالت های جامد، مایع و گاز است 99 درصد ماده موجود در طبیعت و جهان را تشکیل میدهد . کاربردهای پلاسما بسیار وسیع است بطوریکه نظر بسیاری از دانشمندان ومهندسان را بخود جلب نموده کاربردهایی   مانند استفاده در راکتورهای همجوشی هسته ای -کاربرد در تکنوولوژی مانند تلویزیون پلاسما- دستگاه جوش پلاسما – چاقوی پلاسما -استفاده در لیزرهای گازی و....

  مطالعه پلاسما برای ژئوفیزیکدانان نیز حائز اهمیت است  زیرا :

l      اولا طبق نظریه Barder-chapman هسته خارجی زمین حالت پلاسمایی دارد  ومنشا ءمیدان مغناطیسی اصلی یا داخلی است (نظریه دینامو)

l      ثانیا فضای اطراف زمین مملو از پلاسما است وسبب می شود تاتغییرات زمانی میدان مغناطیسی خارجی، خیلی سریع تر از تغییرات میدان اصلی زمین با منشاء داخلی باشد.

چگونه یونش سبب ایجاد پلاسما میشود؟ 

گازها موقعی یونیزه می­شوند که بطور اتفاقی یک برخورد با انرژِی بالاانجام دهند و در اثر این برخورد الکترون از دست بدهند سپس این گازها همینطور باردار می ماند تا اینکه  دوباره با یک الکترون ترکیب مجدد   نمایند (میزان ترکیب مجدد متناسب است با چگالی اتمهای گازهای یونیده) وبدین ترتیب پلاسما شامل یونها و اتمهای خنثی بوجود می آید .

http://www.answers.com/topic/plasma

انواع پلاسما

1- پلاسمای آزمایشگاهی مانند کره پلاسما آزمایشگاهی

پلاسما را میتوان بطور مصنوعی در آزمایشگاه تولید نمود. اگر درون محفظه ای مانند یک کره دو الکترود قرار دهیم ومحفظه را پراز گاز بی اثر نماییم  با برقراری اختلاف پتانسیل جریان متناوب چند کیلو ولت بین دو الکترود  سبب برانگیختگی اتمهای گاز میشود که اتمها برای برگشتن به حالت پایدار از خود نور میدهند ومارشته های درخشان وزیبای پلاسما را خواهیم دید  

 

en.wikipedia.org

2- پلاسمای طبیعی (کره پلاسمای خورشید )

خورشید منظومه شمسی مانند یک کره پلاسمایی کاملا یونیزه است (عمدتا هلیوم و هیدروژن)خورشید درواقع سرمنشاء تمام پلاسماهای طبیعی اطراف زمین است مانند  بادهای خورشیدی  ودر  (مغناطیس سپهر )مگنتوسفر شفق قطبی- کمربند وان آلن.

 

علت عدم وجود پلاسما در زمین

  • میزان یون شد گی یک گاز به دما بستگی دارد و می توان آن را به کمک معادله ساها  saha))نشان داد .

 در دمای اتاق  300یعنی  درجه بیشترین میزان یون شدگی هوا حدود -22 10  که قابل چشم پوشی است .

   ولی اگر دمایی مانند دمای بالای جو یا ستاره ها در این معادله قرار داده شود نسبت چگالی گازهای یونیده بسیار بیشتر از چگالی گازهای خنثی خواهد بود

 http://www.1stardrive.com/solar/plas01.gif

 

استفاده از پلاسما در کشتی ها  فضایی

 

•اگر به دوالکترود ولتاژ اعمال کنیم جریانی از داخل پلاسما عبور خواهد کرد و نیروی حرکتیB  ×j پلاسما را به بیرون موشک میراند و نیروی عکس العمل حاصل سبب حرکت موشک به جلومی  شود
•امروزه به این باورند که در شفقهای قطبی الکترو جتهایی تمرکز دارند که سبب ایجاد طوفانهای مغناطیسی می شوند

http://www3.imperial.ac.uk

منابع

•مباتی نظریه الکترومغناطیس :میلفورد
 
•آشنایی با ژئوفیزیک: گارلند
•Plasma physics   : bruce lagdon

سایتهای  مرتبط اینترنت