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等离子体——物质的第四态
- 作者：原创
- 发表时间：2018-12-07 09:39
- 来源：晟启科技
一切宏观物质都是由大量分子组成的。分子间力的吸引作用使分子聚集在一起，在空问形成某种有规则的分布，通常见到的物质总是以固体、液体或气体三态中的任一态存在。
在一定的温度和压力下，某一物质的存在状态取决于构成物质的分子间力与无规热运动这两种对立因素相互作用的结果，或者说取决于分子间的结合能与 其热运动动能的竞争。我们知道，温度是分子热运动剧烈程度在宏观上的表现。
在较低温度下分子无规热运动不太剧烈，分子在分子间力的作用下被束缚在各自的平衡位置附近作微小的振动，分子排列有序，表现为固态。
温度升高时，无规热运动剧烈到某一程度，分子的作用力已不足以将分子束缚在固定的平衡位置附近作微小振动，但还不至于使分子分散远离 。这就表现为具有一定体积而无固定形状的液态。
温度再升高，无规热运动进一步加剧，分子间力已无法使分子保持一定的距离，这时分子互相分散远离，分子的运动几乎是自由运动，这就表现为气态。
可见在一定条件下，物质的三态之间是可相互转化的。
在一定的温度和压力下，某一物质的存在状态取决于构成物质的分子间力与无规热运动这两种对立因素相互作用的结果，或者说取决于分子间的结合能与 其热运动动能的竞争。我们知道，温度是分子热运动剧烈程度在宏观上的表现。
在较低温度下分子无规热运动不太剧烈，分子在分子间力的作用下被束缚在各自的平衡位置附近作微小的振动，分子排列有序，表现为固态。
温度升高时，无规热运动剧烈到某一程度，分子的作用力已不足以将分子束缚在固定的平衡位置附近作微小振动，但还不至于使分子分散远离 。这就表现为具有一定体积而无固定形状的液态。
温度再升高，无规热运动进一步加剧，分子间力已无法使分子保持一定的距离，这时分子互相分散远离，分子的运动几乎是自由运动，这就表现为气态。
可见在一定条件下，物质的三态之间是可相互转化的。
宏观物质在一定压强下，随着温度升高，由固态变为液态，再变为气态，有的直接从固态变为气态那么，对于气态物质再继续升高温度，将会有什么变化呢?
我们知道，温度越高，表明物质分子的热运动愈剧烈。 当温度足够高时，构成分子的原子也获得足够大的功能，开始彼此分离，这一过程称为离解 。在此基础上如再进一步提高温度的话，就会出现另一种全新的现象，原子的外层电子将摆脱原子核的束缚而成为自由电子，失去电子的原子变成带正电的离子。这个过程叫电离。等离子体指的就是这种电离气体，通常是由光子、电子、基态原子(或分子) 、激发态原子(或分子 ) 及正离子和负离子6种基本粒子构的集合体。
之所称等离子体为物质第四态，是因为和已有的三态相比，它无论在组成上还是在性质上均有着本质的差别，即使和有所相近的气体 (在密度、压力等参量方面)相比也是这样：在组成上，等离子体是由带电粒子和中性粒子组成的集合体，普通气体则由电中性的分子或原子组成。在性质上，首先等离子体是一种导电流体而整体上叉保持电中性，气体通常是不导电的；其二，组成粒子间的相互作用由带电粒子间的库仑作用力所支配，并由此导致等离子体空间的种种集体运动。中性粒子间的相互作用退居次要地位；其三，作为一个带电粒子体系，其运动行为明显受到电磁场的影响和支配。等离子体中的“等”字代表这种电离气体中正负电荷总数在数值上是相等的 ，宏观上呈现电中性。
我们知道，温度越高，表明物质分子的热运动愈剧烈。 当温度足够高时，构成分子的原子也获得足够大的功能，开始彼此分离，这一过程称为离解 。在此基础上如再进一步提高温度的话，就会出现另一种全新的现象，原子的外层电子将摆脱原子核的束缚而成为自由电子，失去电子的原子变成带正电的离子。这个过程叫电离。等离子体指的就是这种电离气体，通常是由光子、电子、基态原子(或分子) 、激发态原子(或分子 ) 及正离子和负离子6种基本粒子构的集合体。
之所称等离子体为物质第四态，是因为和已有的三态相比，它无论在组成上还是在性质上均有着本质的差别，即使和有所相近的气体 (在密度、压力等参量方面)相比也是这样：在组成上，等离子体是由带电粒子和中性粒子组成的集合体，普通气体则由电中性的分子或原子组成。在性质上，首先等离子体是一种导电流体而整体上叉保持电中性，气体通常是不导电的；其二，组成粒子间的相互作用由带电粒子间的库仑作用力所支配，并由此导致等离子体空间的种种集体运动。中性粒子间的相互作用退居次要地位；其三，作为一个带电粒子体系，其运动行为明显受到电磁场的影响和支配。等离子体中的“等”字代表这种电离气体中正负电荷总数在数值上是相等的 ，宏观上呈现电中性。
只要绝对温度不为零，任何气体中总可能有少许原子是电离的但需要说明的是并非任何电离气体都能称作等离子体，必须具有一定的电离度，使带电粒子的密度达到其建立的空问电荷足以限制其自身运动时，带电粒子才会对体系性质产生显著影响，这样的气体才转变为等离子体。此外，等离子体的存在还有其特征的空间和时问 限度，当电离气体存在的空间和时间尺度低于特征限度时，也不能称作等离子体 。
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