Plazma je čtvrté skupenství hmoty
Co je plazma?
pevná látka kapalina plyn
Tři dobře známá skupenství hmoty:
 Tato skupenství se odlišují silou vazeb, které
drží částice látky pohromadě ­ relativně silné v
pevných látkách, slabé v kapalinách a téměř
úplně chybí v plynech.
 Důležitou fyzikální veličinou je vnitřní
kinetická energie (tepelná energie) částic látky,
tj. její teplota. Rovnováha mezi touto tepelnou
energií částic a vzájemnými vazebnými silami
určuje skupenství látky.
http://www.harcourtschool.com/activity/states_of_matter/
 Zahříváním pevné nebo kapalné látky získávají její částice více tepelné energie až
do okamžiku, kdy jsou schopné překonat vazebnou potenciální energii
 dochází k fázovému přechodu při konstantní teplotě.
Plazma je čtvrté skupenství hmoty
- ionizovaný plyn
Co se děje, když zahříváme plyn?
 Dodáním dostatečné energie molekulárnímu plynu dochází k jeho disociaci
na atomy v důsledku srážek těch částic, jejichž tepelná energie překračuje
vazebnou energii molekuly.
 Ještě větší dodaná tepelná energie způsobí překonání vazebných sil
elektronů k jádru  ionizace, tj. vznik volných elektronů a iontů  plazma
neutrální plyn ionizovaný plyn - plazma
energie
Co je plazma?
Zjednodušená kritéria pro
definici plazmatu
Co je plazma?
Plazma ...
* je makroskopicky neutrální substance
* obsahuje mnoho interagujících elektronů a
ionizovaných atomů nebo molekul
* vykazuje kolektivní chování díky dalekodosahovým
Coulombovským silám
Proč musí plazmoví fyzikové
vysvětlovat, že nezkoumají krev
Historie pojmu
,,plazma"
Jan Evangelista Purkyně použil v polovině 19. století řecké slovo
plazma (v překladu ,,dávající tvar" nebo ,,dávající formu"), aby
označil čistou tekutinu, která zůstává po odstranění všech pevných
částeček z krve.
J. E. Purkyně
(1787-1869)
I. Langmuir
(1881-1957)
Irving Langmuir v roce 1922 vyslovil
hypotézu, že elektrony, ionty a neutrály v
ionizovaném plynu jsou součástí nějakého
kapalného média, a protože mu struktura takto
navržené substance připomínala krev, nazval
toto médium plazma.
v češtině ,,ta plazma"
v angličtině ,,plasma"
v češtině ,,to plazma"
v angličtině ,,plasma"
Díváme se na něj celý den!
Kde plazma najdeme?
Slunce
Plazma v přírodě
Slunce je obrovský termonukleární reaktor, který hluboko uvnitř vytváří z atomů
vodíku helium  teplota více jak 1,6 x 107
K, silné magnetické pole.
Díky velké hmotnosti (2 x 1030
kg) brání gravitační
síla Slunce úniku částic a záření z horkého středu.
http://solarscience.msfc.nasa.gov/
Sluneční atmosféra
Plazma v přírodě
viditelná část Slunce se nazývá sluneční atmosféra (od centra):
http://solarscience.msfc.nasa.gov/
* fotosféra ­ viditelný povrch, T  6000 K, tloušťka
cca 100 km, sluneční skrvny.
* chromosféra ­ nepravidelná vrstva,
teplota roste až na 20 000 K, při těchto
teplotách vodík emituje (září) v červené
oblasti spektra (čára H).
* přechodová vrstva ­ velmi nepravidelná vrstva,
teplota roste až na 1 000 000 K, vodík je ionizovaný,
ionty C IV, O IV a Si IV emitují v ultrafialové oblasti
spektra.
* korona ­ je vnější atmosféra viditelná při úplném zatmění jako
perleťově bílá koruna obklopující Slunce. Pozorujeme mnoho
různých jevů jako výběžky, díry a smyčky. Teplota je až 2 000 000 K.
Díky tomu korona září v široké oblasti spektra včetně UV a RTG.
Sluneční vítr
Plazma v přírodě
Hlavní složkou jsou protony a
elektrony, je zde zastoupeno
ionizované He a stopové množství
těžších iontů. Nese s sebou i
,,zamrzlé" magnetické pole. Díky
rotaci Slunce a radiálnímu pohybu
větru jsou siločáry stáčeny do
Archimédových spirál.
http://oberon.troja.mff.cuni.cz/vp/index1.htm
Nad koronovými děrami dosahuje
rychlosti 800 km/s, nad výběžky
jen 300 km/s.
Rychlost slunečního větru měřená sondou Ulysses.
V levé části výsledky z prvního obletu, v pravé z
druhého. Dole je sluneční aktivita z posledních let
charakterizována počtem slunečních skvrn.
Rychlost slunečního
větru velmi souvisí
se sluneční aktivitou.
Magnetosféra Země,Van
Allenovy radiační pásy,
ionosféra
Plazma v přírodě
Magnetosféra je oblast, kde vliv magnetického pole Země převládá nad
slunečním.
Magnetopauza je horní hranice magnetosféry ­ odděluje oblast slunečního větru
od magnetosféry.
Van Allenovi radiační pásy se nacházejí uvnitř magnetosféry. Zde jsou zachyceny
energetické nabité částice (zejména elektrony a protony), které se pohybují po
komplikovaných trajektoriích, spirálách kolem geomagnetických siločar, a
zároveň pomalu driftují kolem Země. Vnitřní pás se přisuzuje vlivu kosmického
záření. Vnější pás je udržován plazmatem vyvrhovaným čas od času Sluncem.
Ionosféra ­ ve výšce nad 60 km na Zemí, až do vzdálenosti několik tisíc km.
Vidíme ji jako modrou barvu oblohy. K ionizaci dochází díky absorpci UV a rtg
záření.
http://oberon.troja.mff.cuni.cz/vp/index1.htm
Blesk
Plazma v přírodě
http://fusedweb.pppl.gov/CPEP/Chart_Pages/5.Plasmas/Lightning.html
Jednoduché vysvětlení: