Название: Курс физики - Трофимова Т.И.

Жанр: Физика

Рейтинг:

Просмотров: 15859


Плазма обладает следующими основными свойствами: высокой степенью ионизации газа, в пределе — полной ионизацией; равенством нулю результирующего пространственного заряда (концентрация положительных и отрицательных частиц в плазме практически одинакова); большой электропроводностью, причем ток в плазме создается в основном электронами, как наиболее подвижными частицами; свечением; сильным взаимодействием с электрическим и магнитным полями; колебаниями электронов в плазме с большой частотой (» 108 Гц), вызывающими общее вибрационное состояние плазмы; «коллективным» — одновременным взаимодействием громадного числа частиц (в обычных газах частицы взаимодействуют друг с другом попарно). Эти свойства определяют качественное своеобразие плазмы, позволяющее считать ее осо бым, четвертым, состоянием вещества.

Изучение физических свойств плазмы позволяет, с одной стороны, решать многие проблемы астрофизики, поскольку в космическом пространстве плазма — наиболее распространенное состояние вещества, а с другой — открывает принципиальные возможности осуществления управляемого термоядерного синтеза. Основным объектом исследований по управляемому термоядерному синтезу является высокотемпературная плазма (» 108 К) из дейтерия и трития (см. § 268).

Низкотемпературная плазма (< 10s К) применяется в газовых лазерах, в термоэлектронных преобразователях и магнитогидродинамических генераторах(МГД-генераторах) — установках для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую, в плазменных ракетных двигателях, весьма перспективных для длительных космических полетов.

Низкотемпературная плазма, получаемая в плазмотронах, используется для резки и сварки металлов, для получения некоторых химических соединений (например, галогенидов инертных газов), которые не удается получить другими способами, и т. д.

Подпись: •	Может ли возникнуть ток насыщения при самостоятельном газовом разряде?	 
•	Каковы условия, необходимые для его существования?
• Охарактеризуйте типы самостоятельного газового разряда. В чем их особенности?
• В чем отличие равновесной плазмы от неравновесной?
• Охарактеризуйте процесс ионизации; рекомбинации.	
• В чем отличие самостоятельного газового разряда от несамостоятельного?
 • Приведите основные свойства плазмы. Каковы возможности ее применения?

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи

 

          13.1. Концентрация электронов проводимости в металле равна 2,5×1022 с-3. Определить среднюю скорость их упорядоченного движения при плотности тока 1 А/мм2. [0,25 мм/с]

 

          13.2. Работа выхода электрона из вольфрама составляет 4,5 эВ. Определить, во сколько раз увеличится плотность тока насыщения при повышении температуры от 2000 до 2500 К. [В 290 раз]

 

          13.3. Работа выхода электрона из металла равна 2.5 эВ. Определить скорость вылетающего из металла электрона, если он обладает энергией 10-18  Дж. [1,15 Мм/с]

 

          13.4. Воздух между пластинами плоского конденсатора ионизируется рентгеновским излучением. Сила тока, текущего между пластинами, 10 мкА. Площадь каждой пластины конденсатора равна 200 см2, расстояние между ними 1 см, разность потенциалов 100 В. Подвижность положительных ионов b+ = 1,4 см2/(В×с) и отрицательных b_ = 1,9 см3/(В×с); заряд каждого иона равен элементарному заряду. Определить концентрацию пар ионов между пластинами, если ток далек от насыщения. [9,5×1014 м-3]

 

          13.5. Ток насыщения при несамостоятельном разряде равен 9,6 пА. Определить число пар ионов, создаваемых в 1 с внешним ионизатором. [3×107]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Оцените книгу: 1 2 3 4 5