1、1等离子态将气体加热,当其原子达到几千甚至上万摄氏度时,电子就会被原子被“甩“掉,原子变成只带正电荷的离子。此时,电子和离子带的电荷相反,但数量相等,这种状态称做等离子态。人们常年看到的闪电、流星以及荧光灯点燃时,都是处于等离子态。人类可以利用它放出大量能量产生的高温,切割金属、制造半导体元件、进行特殊的化学反应等. 在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。等离子体(等离子态,电浆,英文:Plasma)是一种电离的气体,由于存在
2、电离出来的自由电子和带电离子,等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在,常被看作物质的第四态(有人也称之为“超气态”)。等离子体由克鲁克斯在 1879 年发现,“Plasma”这个词,由朗廖尔在 1928 年最早采用。等离子体的性质等离子态常被称为“超气态”,它和气体有很多相似之处,比如:没有确定形状和体积,具有流动性,但等离子也有很多独特的性质。电离等离子体和普通气体的最大区别是它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子,有很高的电导率,和电磁场的耦合作用也极强:带电粒子可以同电场耦合,带电粒子流可以和磁场耦合。描述等离子体要用到电动力学,
3、并因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。组成粒子和一般气体不同的是,等离子体包含两到三种不同组成粒子:自由电子,带正电的离子和未电离的原子。这使得我们针对不同的组分定义不同的温度:电子温度和离子温度。轻度电离的等离子体,离子温度一般远低于电子温度,称之为“低温等离子体”。高度电离的等离子体,离子温度和电子温度都很高,称为“高温等离子体”。相比于一般气体,等离子体组成粒子间的相互作用也大很多。速率分布一般气体的速率分布满足麦克斯韦分布,但等离子体由于与电场的耦合,可能偏离麦克斯韦分布。常见的等离子体 2等离子体是存在最广泛的一种物态,目前观测到的宇宙物质中,99%都是等离子体。 * 人造的等离
4、子体 o 荧光灯,霓虹灯灯管中的电离气体 o 核聚变实验中的高温电离气体 o 电焊时产生的高温电弧 * 地球上的等离子体 o 火焰(上部的高温部分) o 闪电 o 大气层中的电离层 o 极光 * 宇宙空间中的等离子体 o 恒星 o 太阳风 o 行星际物质 o 恒星际物质 o 星云 * 其它等离子体等离子态产生的原因是温度过高,使得电子获得足够的能量脱离原子核的吸引力,而独立运动,从而电子成为独立带负电的粒子,而原子核独立带正电将气体加热,当其原子达到几千甚至上万摄氏度时,电子就会被原子被“甩“掉,原子变成只带正电荷的离子。此时,电子和离子带的电荷相反,但数量相等,这种状态称做等离子态。3等离子
5、状态使指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引,使物质呈为正负带电粒子状态存在。 在日常生活中,我们会遇到各种各样的物质根据它们的状态,可以分为三大类,即固体、液体和气体例如钢铁是固体,水是液体,而氧气是气体任何一种物质,在一定条件下都能在这三种状态之间转变以水为例,在一个标准大气压下,当温度降到 0以下时,水开始变成冰而当温度升到 100时,水就会沸腾而变成水蒸汽 如果温度不断升高,气体又会怎样变化呢?科学家告诉我们,这时构成分子的原子发生分裂,形成为独立的原子,如氮分子(N2)会分裂成两个氮原子(N),我们称这种过程为气体分子的离解如果再进一步升高温度,原子中的电子就会从原子中剥离出来,
6、成为带正电荷的原子核(称为离子)和带负电荷的电子,这个过程称为原子的电离当这种电离过程频繁发生,使电子和离子的浓度达到一定的数值时,物质的状态也就起了根本的变化,它的性质也变得与气体完全不同为区别于固体、液体和气体这三种状态,我们称物质的这种状态为物质的第四态,又起名叫等离子体 在茫茫无际的宇宙空间里,等离子态是一种普遍存在的状态。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高,这些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。就在我们周围,也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里,在眩目的白炽电弧里,都能找到它的踪迹。另外,在
7、地球周围的电离层里,在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里,也能找到奇妙的等离子态。 等离子体有什么用处呢?噢!它的用途非常广泛从我们的日常生活到工业、农业、环保、军事、宇航、能源、天体等方面,它都有非常重要的应用价值 一个重要的研究是高温等离子体和受控热核聚变反应:如果用物质中最轻的元素,如氢的同位素氘,形成一个摄氏几千万度的高温等离子体,那么,这些原子核会发生核反应结果会放出巨大的能量,科学家称它为热核聚变反应氢弹就是这样一个爆炸性的热核聚变反应但人类希望有一个慢慢放出能量并可以发电的热核聚变反应,建造一个“人造小太阳”,然而,这个目标至今尚未实现 另一个重要应用是一些特殊的化学元素
8、形成一个摄氏几万度的低温等离子体,这时,物质间会发生特殊的化学反应,因此可用来研制新的材料如在钻头等工具上涂上一层薄薄的钛来提高工具的强度、制造太阳能电池、在飞机的表面上涂一层专门吸收雷达波的材料可躲避雷达的跟踪(即隐形飞机)这些被称为等离子体薄膜技术 另外,还可用等离子体脱掉烟尘中的硫、用等离子体照射种子来提高农作物的4产量、研制大屏幕的等离子体电视机、研制等离子体火箭发动机到火星等遥远的宇宙去旅行等离子体的应用真是举不胜举。 所谓等离子彩电 PDP(P la sm a D isp lay Pan e l)是在两张薄玻璃板之间充填混合气体,施加电压使之产生离子气体,然后使等离子气体放电,与基
9、板中的荧光体发生反应,产生彩色影像。等离子彩电又称“壁挂式电视”,不受磁力和磁场影响,具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、节省空间等优点。 等离子(简称 PDP)是采用近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新代显示设备,目前市场上销售的产品有两种类型,一种是等离子显示屏,另一种是等离子电视,两者在本质上没有太大的区别,唯一的区别是有没有内置电视接收调谐器。 由于 PDP 发展初期主要是针对商业展示用途,所以当前仍有很多 PDP 都没有内置电视接收调谐器,也就是说,不能直接接收电视信号。因此如果选择的是这种产品,那么只能通过卫星解码器或录像机等其它设备来兼作电视讯号调谐接收器,也可另购个电视接收器。现在等离子已经开始面对家庭用户设计生产,目前生产的部分等离子开始内置电视接收器,这些机型预先就设有 RF 射频连接端子,可以直接播放电视节目。 大部分国产的 PDP 都是内置电视接收器,如海信、上广电 SVA 和 TCL 的多款产品。而国外的厂家,有些产品采用外置电视接收器,也有部分产品采用内置电视接收器。一般把外置电视接收器的 PDP 称为等离子显示屏,把内置电视接收器的 PDP 称为等离子电视,选购时应问清楚是否带电视接收功能。