عموما پلاسما را مجموعهای از یونها ، الکترونها و اتمهای خنثی جدا از هم و تقریبا در حال تعادل مکانیکی ـ الکتریکی میگویند. حالتهای خاصی را در مقابل مغناطیس نشان میدهد. این رفتارها کاملا برعکس رفتار گازها در مقابل میدان مغناطیسی است. زیرا گازها به سبب خنثی بودنشان از لحاظ بار الکتریکی توانایی عکس العمل در مقابل مغناطیس و میدان وابسته به آن را ندارند.
در کنار این رفتار پلاسما میتواند تحت تاثیر میدان مغناطیسی درونی که از حرکت یونهای داخلی به عمل میآید قرار گیرد. همچنین پلاسما بعلت رفتار جمعیتی که از خود نشان میدهد، گرایشی به متاثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد. و اغلب طوری رفتار میکند که گویی دارای رفتار مخصوص به خودش است. معیار دیگر برای پلاسما آن است که فراوانی بارهای مثبت و منفی باید چندان زیاد نباشد که هر گونه عدم توازن موضعی بین غلظتهای این بارها غیر ممکن باشد.
مثلا بار مثبت به سرعت بارهای منفی را به سوی خود میکشد تا توازن بار از نوع برقرار سازد. بنابراین اگرچه پلاسما به مقدار زیادی بار آزاد دارد، ولی از لحاظ بار الکتریکی خنثی است. ماده در حالت پلاسما نسبت به حالتهای جامد ، مایع و گاز نظم کمتری دارد. با این حال خنثی بودن الکتریکی پلاسما بطور متوسط انرژی از نظم را نشان میدهد
چهارمین حالت ماده کدام است؟
اگر پلاسما تا دمای زیاد حرارت داده شود، نظم موجود در پلاسما از بین میرود و ماده به توده درهم و برهم و کاملا نامنظم ذرات منفرد تبدیل میشود. بنابراین پلاسما گاهی نظیر سیارات ، رفتاری جمعی و گاهی نظیر ذرات منفرد ، بصورت کاملا تکی عمل میکند. بدلیل همین رفتارهای عجیب و غریب است که غالبا پلاسما در کنار گازها و مایعات و جامدات ، چهارمین حالت ماده معرفی میشود. بنابراین با توجه به اینکه چگالی پلاسما قابل توجه میباشد. مدولانک در تک ذرات منفرد به مشکلات رفتار پلاسما افزوده میشود
ضرورت بررسی پلاسمای طبیعی :
با وجود این پیچیدگیها با عنایت به اینکه ۹۹ درصد ماده موجود در طبیعت و جهان در حالت پلاسما است. علاقمندی ما به پلاسما جدا از بسیاری کاربردها نظیر تولید انرژی ، عدسی پلاسمایی برای کانونش انرژی و … معتدل میباشد، چرا که از ترک زمین ، با انواع پلاسماها مانند «یونسفر ، کمربندها و بادهای خورشیدی) مواجه میشویم. بنابراین فیزیک پلاسما نیز در کنار سایر شاخههای علوم فیزیکی ، در شناخت محیط زندگی ما در قالب رشته ژئوفیزیک از یک اهمیت زیادی برخوردار است
انواع پلاسما :
پلاسمای جو
نزدیکترین پلاسما به ما «کره زمین) ، یونوسفر
(Ionosphere)
میباشد که از صد و پنجاه کیلومتری سطح زمین شروع و به طرف بالا ادامه مییابد. لایههای بالاتر یونسفر ، فیزیک سیستمها به فرم پلاسما می باشند که توسط تابش موج کوتاه در حوزه وسیعی ، از طیف اشعه فرابنفش گرفته تا پرتوهای ایکس و همچنین بوسیله پرتوهای کیهانی و الکترونهایی که به گلنونسفر اصابت میکنند یونیزه میشوند
شفق قطبی :
پدیده شفق نیز نوعی پلاسما است که تحت اثر یونیزاسیون ایجاد میشود. یونسفر پلاسمایی با جذب پرتوهای ایکس ، فرابنفش ، تابش خورشیدی ، انعکاس امواج کوتاه و رادیویی اهمیت اساسی در ارتباط رادیویی در سرتاسر جهان دارد. با همه این احوال نه تنها زمین بلکه زهر و مریخ نیز فضایی یونسفری دارند
ملاحظات نظری نشان میدهد که در سایر سیارههای منظومه شمسی نظیر مشتری ، زحل ، اورانوس ، نپتون نیز باید یونسفرهای قابل مشاهده وجود داشته باشد. فضای بین سیارهای نیز از پلاسمای بین سیارهای در حال انبساط پر شده که محتوای یک میدان مغناطیسی ضعیف (حدود -۵۱۰ تسلا) است
هستههای ستارگان دنباله دار نیز به فضای بین پلاسمایی پرتاب میکند. از طرف دیگر ، خورشید منظومه شمسی مانند یک کره پلاسمایی است. درخشندگی شدید خورشید ، معمولا عین یک درخشندگی پلاسمایی میباشد. خورشید به سه قشر گازی فتوسفر ـ کروموسفر و کورونا (که کرونای آن بیش از یک میلیون درجه ، حرارت دارد) احاطه شده است و انتظار میرود که هزارها سال به درخشندگی خود ادامه بدهد
شامل 7 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله پلاسمای طبیعی