Každý, kdo na základní škole vzal základní vědu, vzpomíná na lekci o třech stavech hmoty, že? To bylo to, kde nám bylo řečeno, že záležitost přichází ve třech základních formách: kapalina, pevná látka a plyn. Toto funguje pro periodickou tabulku prvků a lze ji rozšířit tak, aby zahrnovala téměř jakoukoli sloučeninu. S výjimkou snad pro šlehačku (ta zatracená směs stále vzdoruje pokusům o klasifikaci!) Ale co kdyby existoval čtvrtý stav? Vyskytuje se, když stav hmoty podobné plynu obsahuje velkou část ionizovaných částic a vytváří své vlastní magnetické pole. Říká se tomu plazma a je to prostě nejběžnější typ hmoty, který obsahuje více než devadesát devět procent hmoty ve viditelném vesmíru a který proniká do sluneční soustavy, mezihvězdného a mezigalaktického prostředí.
Základním předpokladem za plazmou je to, že zahřívání plynu disociuje své molekulární vazby a činí jej na atomy, které jej tvoří. Další zahřívání vede k ionizaci (ztráta elektronů), která ji mění v plazmu. Tato plazma je proto definována existencí nabitých částic, jak pozitivních iontů, tak negativních elektronů. Přítomnost velkého počtu nabitých částic způsobuje, že plazma je elektricky vodivá, takže silně reaguje na elektromagnetická pole. Plazma má tedy vlastnosti zcela odlišné od vlastností pevných látek, kapalin nebo plynů a je považována za odlišný stav hmoty. Stejně jako plyn nemá plazma určitý tvar ani určitý objem, pokud není uzavřena v nádobě. Na rozdíl od plynu však může pod vlivem magnetického pole vytvářet struktury, jako jsou vlákna, paprsky a dvojité vrstvy. Právě z tohoto důvodu se plazma používá při konstrukci elektroniky, jako jsou plazmové televizory a neonové nápisy.
Existenci plazmy poprvé objevil Sir William Crookes v roce 1879 pomocí sestavy, která je dnes známá jako „Crookesova trubice“, experimentální elektrická výbojová trubice, ve které je ionizován vzduch aplikací vysokého napětí přes napěťovou cívku. V té době to označil jako „zářivá hmota“ kvůli své světelné kvalitě. Sir J.J. Thomson, britský fyzik, identifikoval podstatu věci v roce 1897 díky objevu elektronů a četným experimentům s využitím trubic s katodovým paprskem. Teprve v roce 1928 však byl termín „plazma“ vytvořen americkým chemikem a fyzikem Irvingem Langmuirem, kterému se zřejmě připomínala krevní plazma.
Jak již bylo zmíněno, plazmy jsou zdaleka nejběžnější fází hmoty ve vesmíru. Všechny hvězdy jsou vyrobeny z plazmy a dokonce i prostor mezi hvězdami je naplněn plazmou, i když velmi řídkou.
Napsali jsme mnoho článků o plazmě pro časopis Space. Tady je článek o plazmovém motoru a tady je článek o stavech hmoty.
Pokud byste chtěli získat více informací o plazmě, podívejte se na tyto články od Chem4Kids a NASA Science.
Nahráli jsme také epizodu Astronomického obsazení všeho o Slunci. Poslouchejte zde, epizoda 30: Slunce, skvrny a vše.
Zdroje:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge_carrier
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson
http://en.wikipedia.org/wiki/Irving_Langmuir
http://www.plasmas.org/basics.htm
http://www.plasmas.org/what-are-plasmas.htm
