Plazma

Plazma (Yun. plasma — shakllan- gan) — to’liq yoki kisman ionlashgan va har bir elementar hajmdagi elektron va ionlarning yig’indi zaryadi nolga teng bo’lgan gaz. Suyuqlikning gaz holatiga o’tishi bug’lanish, qattiq jismning gaz holatigao’tishi sublimasiya deb ataladi. Har qanday jism kuchli qiz-dirish nati- jasida gaz holatiga o’tadi. Agar t-ra yana- da oshirilsa, issikdik energiyasi ta’si- rida molekulalarning ionlarga ajra- lish jarayoni boshlanadi. Gazning ion- lanishi turli vositalar yordamida, mas, yoritish, elektronlar yoki boshqa zarralar b-n bombardimon qilish natijasida ham sodir bo’lishi mumkin. P. hajm birli- gidagi ionlashgan atomlar sonining shu hajm birligidagi barcha atomlar soniga nis-bati P.ning ionlanish darajasi a deyiladi. a ning qiymatiga qarab zaif, kuchli va to’la ionlashgan P. bo’ladi. Kosmos va er sharoitlarida, hoz. zamon texnikasida P. holatidagi modda g’oyat katta rol o’ynaydi. Gazlardan tok o’tish hodisalari, ya’ni gazlardagi raz-ryadlar, yashin, uchqun, elektr yoyi kabi hodisalar P. b-n bog’liq. Er Atmosfe-rasining yuqori qatlami Quyosh va b. kosmik omil- lar ta’sirida zaif ionlashgan P. bo’lib, ular quyosh shamo-l i kurinishida er mag- nitosferasi va ionosferasini tashkil qiladi. Quyosh va yuqori t-rali yulduzlar to’la ionlashgan P.dan iborat. P. zichligi (1 sm dagi elektron yoki ionlar soni) qu- yidagi qiymatlarga ega bo’ladi: galaktik fazoda p ~ 10 , quyosh shamolida p ~ 10 , qattiq jismlarda p – 1O22. «P.»termi- nini fanga birinchi bo’lib amerikalik olimlar I.Lengmyur va L.Tonks kiritgan (1923). Umumiy holda P.ni tashkil etuvchi elektronlar, ionlar va neytral atomlar- ning o’rtacha kinetik energiyalari bir- biridan farq qilishi mumkin. Bunday termodinamik muvozanatsiz holatdagi P.ga noizotermik P. deb ataladi. Mas, gaz razryadli P.da har bir elektronning o’rtacha kinetik energiyasi ionnikiga qaraganda unlab maro-taba katta bo’ladi. P .ning muvozanatsiz holati razryad to- kining energiyasi hisobiga saqlanib turishi mumkin. Ma’lumki, tashqi man- ba energiyasi asosan, elektronlar qabul qiladi. Elektron massasi ion yoki ney- tral zar-ra massasiga nisbatan bir necha ming marta kichik bo’lganligi sababli, to’qnashuvlar natijasida elektronlar energiyasining juda oz qismigina boshqa zarralarga o’tishi mumkin. Elektronlar energiyasining kamayishi tashki manba energiyasi hisobiga to’ldirila boradi. Shunday qilib, elektronlar, ionlar va neytral zarralarning har qaysisi o’ziga xos o’rtacha kinetik energiyaga, demak t-raga ega. Elektronlar t-rasi Te, ionlar t-rasi T: va neytral zarralar t-rasi to orqali belgilanadi. Odatda toga nisba- tan T, kattaroq. Te esa ancha katta bo’ladi. P. ni xarakterlovchi eng muhim Fi- zik kattalik Debay radiusidir, uning mohiyatini quyidagicha tushuntirish mumkin. Agar P. tarki-bidagi biror q zaryadli zarra vaku-umda bo’lganida edi, uning o’zidan g masofa uzoqlikdagi nuqtada hosil qilaetgan potentsiali formula orqali aniklanar edi. Plazma- da esa kuzatilayotgan bu zaryadli zar-ra boshqa zaryadlangan zarralar b-n qurshab olingan. Zaryadlar orasida o’zaro ta’- sir kuchlari mavjudligi tu-fayli ku- zatilayotgan zaryad atrofiga ko’proq unga teskari ishorali zarralar yig’iladi va ular q zaryad maydo-nini kuchsizlanti- radi. Hisoblashlarning ko’rsatishicha, P.dagi q zaryadning potentsiali masofa ortishi b-n quyidagi qonuniyat bo’yicha o’zgarib boradi: bundagi D kattalik t-raga, hajm birligidagi zarralar soni- ga, ularning zaryadiga bog’liq. Jumladan, agar izo-termik P. faqat elektronlardan yoki bir xil zaryadli ionlardan iborat bo’lsa bu erda elektronlar (yoki ionlar) ning hajm birligidagi soni i orqali va elektron zaryadi e orqali belgilana- Di. r » D bo’lganda, ya’ni D ga nisbatan katta masofalarda zaryadlarning elektr maydoni juda zaiflashadi. Bu hodisa zaryad maydonining ekranlanishi, ek- ranlanishini xarakterlovchi D katta- lik esa ekranlanish radiusi yoki De-bay radiusi deb yuritiladi. Mas, vodorod P.sida T=105A’ va ya=1016sm»3 ekan, De- bay radiusi £>=1,5-10~5 sm. Radiusi D ga teng sfera ichidagi barcha zaryadli zarralarning soni Debay soni deyila- Di. Debay soni katta bo’lgandagina P.ni gaz deb hisoblash mumkin. P.ning aso- siy xususiyati shundan ibo-ratki, undagi musbat va manfiy zaryadlar zichliklari deyarli bir-biriga tengdir. Bu xususiyat P.ning kVA-zineytralligi deyiladi. P. egallagan joyning chizig’iy o’lchami De- bay radiusidan ancha katta holatdagina kVA-zineytrallik ro’y beradi. Moddaning qattiq, suyuq yoki gaz qolatlarda bo’lishi uning agregat holatlari deyiladi. Yuqorida ay- tilganlardan ravshanki, P. xususiyatlari moddaning oddiy gaz holatidagi xusu- siyatlaridan ko’p jihatdan farq qiladi. Shuning uchun P.ni moddaning to’rtinchi holati deb hisoblanadi. P. xususiyatla- ridan foydalanish xrz. zamon texnikasi taraqqiyotida g’oyat katta ahamiyatga ega. Ad.: Arsimovich L.A., Elementarnaya fizika plazmi, M., 1969; Rubnikov B.A., Vvedenie v teoriyu plazmi, ch. 1-3, M., 1969-78.