如何把原子变成等离子体

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问题描述:

原子如何变成阳离子

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2023-10-23 15:54:11

利用外加电场或高频感应电场使气体导电,称为气体放电。气体放电是产生等离子体的重要手段之一。被外加电场加速的部分电离气体中的电子与中性分子碰撞,把从电场得到的能量传给气体。

电子与中性分子的弹性碰撞导致分子动能增加,表现为温度升高;而非弹性碰撞则导致激发(分子或原子中的电子由低能级跃迁到高能级)、离解(分子分解为原子)或电离(分子或原子的外层电子由束缚态变为自由电子)。

高温气体通过传导、对流和辐射把能量传给周围环境,在定常条件下,给定容积中的输入能量和损失能量相等。

电子和重粒子(离子、分子和原子)间能量传递的速率与碰撞频率(单位时间内碰撞的次数)成正比。

在稠密气体中,碰撞频繁,两类粒子的平均动能(即温度)很容易达到平衡,因此电子温度和气体温度大致相等,这是气压在一个大气压以上时的通常情况,一般称为热等离子体或平衡等离子体。

在低气压条件下,碰撞很少,电子从电场得到的能量不容易传给重粒子,此时电子温度高于气体温度,通常称为冷等离子体或非平衡等离子体。两类等离子体各有特点和用途(见等离子体的工业应用)。

气体放电分为直流放电和交流放电。

其他答案

2023-10-23 15:54:11

要把原子变成等离子体,需要对原子的电离状态进行改变,使其失去或获得电子,从而形成带正电或带负电的离子。有几种方法可以将原子转化为等离子体。

1. 热电离:通过提高物质的温度,使原子获得足够的能量来克服电子与原子核间的吸引力,从而导致电子离开原子形成电离。

2. 光电离:通过照射高能光子(如激光),将光子的能量转移给原子,使其电离。

3. 碰撞电离:通过与其他带电粒子(如电子或离子)的碰撞,将能量传递给原子,使其电离。

4. 电场离子化:通过在原子周围应用强电场,可以使带电离子获得足够的能量,以克服电子的吸引力,将电子从原子中抽离。需要注意的是,等离子体是由离子和自由电子组成的物质,因此为了将原子转化为等离子体,必须保持适当的条件,例如提供足够的能量以克服原子内的束缚力。

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