Plazma je a stanje materije kje za plina faza se napaja do atomske elektronov niso več povezane z nobeno določeno atomsko jedro. Plazme sestavljajo pozitivno nabiti ioni in nevezani elektroni. Plazma se lahko proizvaja s segrevanjem plina, dokler ni ioniziran, ali z izpostavitvijo močnemu elektromagnetnemu polju.
Izraz plazma izvira iz grške besede, ki pomeni žele ali plesniv material. Besedo je v 20. letih prejšnjega stoletja uvedel kemik Irving Langmuir.
Plazma velja za eno od štirih osnovnih snovi materije, skupaj s trdnimi snovmi, tekočinami in plini. Medtem ko se v vsakodnevnem življenju običajno srečujemo s tremi stanji materije, je plazma razmeroma redka.
Primeri plazme
Igrača s plazemsko žogo je značilna primer plazme in kako se obnaša. Plazmo najdemo tudi v neonskih lučeh, plazemskih zaslonih, ločnih varilnih gorilnicah in Tesla tuljavah. Naravni primeri plazme vključujejo strelo auroro, ionosfero, ogenj svetega Elma in električne iskre. Čeprav ga na Zemlji ne vidimo pogosto, je plazma najpogostejša oblika snovi v vesolju (razen morda temne snovi). Zvezde, notranjost Sonca, sončni veter in sončna korona so sestavljeni iz popolnoma ionizirane plazme. Medzvezdni medij in medgalaktični medij vsebujeta tudi plazmo.
Lastnosti plazme
V določenem smislu je plazma kot plin, saj prevzame obliko in prostornino svoje posode. Vendar plazma ni tako prosta kot plin, ker so njeni delci električno napolnjeni. Nasproti naboji se med seboj privlačijo, kar pogosto povzroči, da plazma ohrani splošno obliko ali pretok. Tudi nabiti delci pomenijo, da je plazma lahko oblikovana ali vsebovana z električnim in magnetnim poljem. Plazma je na splošno pri precej nižjem tlaku kot plin.
Vrste plazme
Plazma je posledica ionizacije atomov. Ker je mogoče ionizirati vse ali del atomov, obstajajo različne stopnje ionizacije. Raven ionizacije je v glavnem nadzorovana s temperaturo, kjer se s povečanjem temperature poveča stopnja ionizacije. Snov, v kateri je ioniziranih le 1% delcev, lahko kaže značilnosti plazme, vendar ne biti plazma.
Plazma je lahko kategorizirana kot "vroča" ali "popolnoma ionizirana", če so skoraj vsi delci ionizirani, ali "hladni" ali "nepopolno ionizirani", če je majhen del molekul ioniziran. Upoštevajte, da je lahko temperatura hladne plazme še vedno neverjetno vroča (tisoč stopinj Celzija)!
Drug način za razvrstitev plazme je toplotni ali netermalni. V termalni plazmi so elektroni in težji delci v toplotnem ravnovesju ali pri isti temperaturi. V netermalni plazmi so elektroni pri veliko višji temperaturi kot ioni in nevtralni delci (ki so lahko pri sobni temperaturi).
Odkritje plazme
Prvi znanstveni opis plazme je naredil sir William Crookes leta 1879 v zvezi s tistim, kar je imenoval "sevalna snov" v Crookesovi katodni cevi. Britanski fizik Sir J.J. Thomson's poskusi s katodno cevjo so ga pripeljali do predloga atomskega modela, v katerem so atomi sestavljeni iz pozitivnih (protonov) in negativno nabitih subatomskih delcev. Leta 1928 je Langmuir dal ime po obliki snovi.