МБОУ Татарско-Кандызская СОШ
Бавлинского муниципального района РТ
Плазма
Выполнил: учащийся 10 класса Лихачёв Денис Мансурович
Научный руководитель: учитель физики Валиуллина Рамзия Хамзовна
2012 год.
Содержание:
Понятие плазмы
Открытие плазмы
Примеры плазмы
Плазма в быту
Плазменные технологии
Плазма для практических целей
Плазма во вселенной
Понятие плазмы.
Плазмой в физике и химии называют ионизированный, электрически квазинейтральный газ. Плазма считается четвертым (после твердого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества. Слово «ионизированный» означает, что от значительной части атомов или молекул отделен по крайней мере один электрон. Слово «квазинейтральный» означает, что, несмотря на наличие свободных зарядов (электронов и ионов), суммарный электрический заряд плазмы равен нулю. Присутствие свободных электрических зарядов делает плазму проводящей средой, что обуславливает ее заметно большее (по сравнению с другими агрегатными состояниями вещества) взаимодействие с магнитным и электрическим полями. Плазма является самым распространенным агрегатным состоянием вещества. Из плазмы состоит более 99 % наблюдаемой вселенной. Плазму часто называют четвертым состоянием вещества. Она отличается от трех менее энергетичных агрегатных состояний материи, хотя и похожа на газовую фазу тем, что не имеет определенной формы или объема.
Открытие плазмы
Исследования разрядов начались в XVII веке (Отто фон Ге́рике, 1672), но в течение почти 250 лет не было понимания того, что изучаемый объект имеет особую природу и особые свойства.
• Разные источники солидарно приписывают авторские права на термин «плазма» в физике и химии американскому химику Ирвингу Лэнгмюру, но расходятся в дате рождения физики плазмы, варьируя её от 1922 до 1929 года.
• В переводе с греческого языка слово πλασμα означает лепную фигуру, пластичную массу наподобие воска.
• Понятие плазмы крови было введено чешским медиком Яном Пуркинье за 80 лет до Лэнгмюра (ок. 1848).
• Потребовалось ещё 30 лет, чтобы термин плазма в применении к ионизированному газу стал общепринятым.
Примеры плазмы.
В природе примерами плазмы могут служить молнии, языки пламени (низкотемпературная плазма), северное сияние,звезды, галактическое пространство, солнечный ветер.
Плазма в быту
В быту широко используются плазменные светильники. В основе его работы лежит принцип микроволновой ионизации газов. Микроволновое излучение, испускаемое магнетроном, возбуждает пары серы в аргоне внутри колбы лампы. При достижении определенного значения рабочей температуры высокоионизированный газ переходит в состояние плазмы, которое начинает постоянно испускать свет.
Плазменные технологии.
Травление —технологический приём для управляемого удаления поверхностного слоя материала с заготовки ионизацией атомов и молекул реагентов при ионно-плазменном травлении.
1. Ионное (ionetching) – физическое распыление
2. Плазмохимическое (plasmachemicaletching)
3. Реактивноеионное (reactive ion etching)
4. Радиационно-стимулированное
Эпитаксия - определенная связь между кристаллографическим направлением подложки и нанесенного слоя. Наблюдается, например, при нанесении покрытий методом осаждения паров на кремниевые пластины.
Плазменная медицина.
Новый раздел биомедицины, бурно развивающийся в последние годы.
Применения плазмы атмосферного давления для лечения:
• Создание ионов и возбуждённых атомов, изменяющих свойства клеточных мембран;
• Создание ионов прямо на живой ткани;
• Влияние плазмы на скорость реакций с лекарственными веществами;
• Плазменное заживление ран;
• Лечение плазмой рака кожи;
• Создание плазменных смесей с «адресной доставкой» на клеточный уровень;
• Замена некоторых нынешних технологий на более безопасные;
• Плазменный скальпель;
+ более тривиальные вещи типа стерилизации и обработки материалов.