Плазма что такое биология

Биология

Биология — Плазма крови

Плазма крови — жидкая часть крови, в которой взвешены форменные элементы. Процентное содержание плазмы в крови составляет 52—60 %. Макроскопически представляет собой однородную прозрачную или несколько мутную желтоватую жидкость, собирающуюся в верхней части сосуда с кровью после осаждения форменных элементов.

Оглавление:

Гистологически плазма является межклеточным веществом жидкой ткани крови.

Плазма крови состоит из воды, в которой растворены вещества — белки и другие органические и минеральные соединения. Основными белками плазмы являются альбумины — 4—5 %, глобулины — 3 % и фибриноген — 0,2—0,4 %. В плазме крови растворены также питательные вещества, гормоны, витамины, ферменты и промежуточные и конечные продукты обмена веществ, а также неорганические ионы.

В среднем 1 литр плазмы человека содержит 900—910 г воды, 65—85 г белка и 20 г низкомолекулярных соединений. Плотность плазмы составляет от 1,025 до 1,029, pH — 7,34—7,43.

Существует обширная практика собирания донорской плазмы крови. Плазма отделяется от эритроцитов центрифугированием с помощью специального аппарата, после чего эритроциты возвращаются донору. Этот процесс называется плазмаферезом.

Плазма с высокой концентрацией тромбоцитов находит все большее применение в медицине в качестве стимулятора заживления и регенерации тканей организма. В настоящее время на основе БоТП российскими врачами разработана многофункциональная медицинская методика плазмолифтинг, используемая в стоматологии и косметологии.

плазма это в биологии

В разделе Добро пожаловать на вопрос что такое плазма? заданный автором Enejan лучший ответ это Пла́зма (от греч. πλάσμα «вылепленное» , «оформленное» ) — в физике и химии полностью или частично ионизированный газ, который может быть как квазинейтральным, так и неквазинейтральным. Плазма иногда называется четвёртым (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества.

Читайте здесь: ссылка

Точнее. Есть телек с таким экраном, а еще есть термин в биологии

Плазма смотря где. физике и химии полностью или частично ионизированный газ, который может быть как квазинейтральным, так и неквазинейтральным. Плазма иногда называется четвёртым (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества.

это кровь (жидкая её часть )

а если на жаргоне- то телевизор плазменный.

Плазма представляет собой состояние вещества, наиболее распространённое в космосе и обладающее очень интересными свойствами, которые находят всё более широкое применение в разработках, посвящённых большим проблемам современной техники. Например, Солнце и звёзды являются примерами высокотемпературной плазмы.

Газ, в котором значительная часть атомов или молекул ионизиована, называется плазмой. Это название было предложено в 1923 году американскими физиками Ленгмюром и Тонксом. Плазма – нормальная форма существования вещества при температуре порядкаградусов и выше. Вместе с тем это наиболее распространённое состояние вещества в природных условиях. Солнце и звёзды представляют собой не что иное, как сгустки высокотемпературной плазмы. Верхний слой атмосферной оболочки Земли также образован из плазмы – это так называемая ионосфера.

За полвека термоядерных исследований прочно связанное с ними понятие "плазма", означающее ионизованное состояние газа, стало широко известным. Сам термин введен еще раньше в связи с исследованием электрического разряда в газах. Фактически — это основной способ получения плазмы. Разряд используется для возбуждения активных сред газовых лазеров, в плазмохимических реакторах и для многих других целей. Обычная температура плазмы (в неравновесной плазме — температура электронов) больше или порядка 1 эВ. Именно такие температуры нужны для того, чтобы значительная часть атомов (или молекул) оказалась возбужденной выше порога ионизации

Плазма в физике

Общие сведения

Помимо трех основных состояний вещества: жидкого, твердого и газообразного, существует еще и четвертое состояние вещества. Это состояние называется плазма. Плазма – частично или полностью ионизированный газ. Плазму можно получить путем дальнейшего нагревания газа. При достаточно больших температурах начинается ионизация газа. И он переходит в состояние плазмы.

Степень ионизации плазмы может быть различной, в зависимости от того сколько атомов и молекул ионизировано. Помимо нагревания газа, плазму можно получить и другими путями. Например, с помощью излучений или бомбардировкой газа быстрыми заряженными частицами. В таких случаях говорят о низкотемпературной плазме.

Свойства плазмы

Плазму выделили в отдельное четвертое состояние вещества, так как она обладает специфическими свойствами. Плазма в целом является электрически нейтральной системой. Любое нарушение нейтральности устраняется путем скопления частиц одного знака.

Это происходит потому, что заряженные частицы плазмы обладают очень высокой подвижностью и легко поддаются воздействию электрических и магнитных полей. Под действием электрических полей заряженные частицы перемещаются к области, где нарушена нейтральность, до тех пор, пока электрическое поле не станет равным нулю, то есть восстановится нейтральность.

Между молекулами плазмы действуют силы кулоновского притяжения. При этом каждая частица взаимодействует сразу с многими другими окружающими её частицами. Вследствие чего, частицы плазмы помимо хаотичного теплового движения, могут участвовать в различных упорядоченных движениях. Поэтому в плазме легко возбудить различные колебания и волны.

По мере увеличения степени ионизации плазмы, её проводимость увеличивается. При достаточно высоких температурах, плазму можно считать сверхпроводником.

Плазма в природе

Огромная часть вещества Вселенной находится именно в состоянии плазмы. Например, Солнце и другие звезды вследствие высокой температуры состоят, в основном, из полностью ионизированной плазмы. Межзвездная среда тоже состоит из плазмы. Здесь ионизация атомов вызывается излучением самих звезд.

Межзвездная плазма является примером низкотемпературной плазмы. Наша планета тоже окружена плазмой. Например, ионосфера. В ионосфере ионизация газа вызывается излучением солнца. Выше ионосферы, расположены радиационные пояса Земли, которые тоже состоят из плазмы.

В данном случае плазма также является низкотемпературной. Большей частью свойств плазмы обладают также свободные электроны в металлах. Но их ограничением является тот факт, что они не могут свободно перемещаться по всему объему тела.

Что такое плазма

Вопрос «Что такое плазма?» присущ всем молодым умам, которые изучают науки. Слово очень часто встречается в физике, а также биологии, хотя этот термин в физике происходит от термина плазмы в биологии. Итак, в чем разница? Читайте дальше, чтобы узнать.

Что такое плазма в физике

В физике, определение очень простое, плазма — четвертое состояние вещества, которое идет после твердого, жидкого и газообразного. Состояния плазмы достигается тогда, когда газ или газы нагреваются до такой степени, что его электроны теряют связь с ядром. Результирующий квази-газ представляет собой набор из ядер и электронов, свободных друг от друга. Ядра, которые потеряли все электроны считаются ионами, то есть, они электрически заряженые, в значительной степени.

Весь набор , таким образом, становится электропроводным и электрически заряженным. Основной процесс, который происходит в формировании плазмы достаточно прост. При нагревании, энергия закачивается в газ. Это приводит к тому, что газ отделяется от молекул и принимает форму атомов, которые в дальнейшем теряют отрицательно заряженные электроны. Сами атомы сохраняют положительный заряд и, таким образом, считаются положительно заряженными ионами.

Плазма, не может происходить естественно на Земле. Она нуждается в среде контролируемого электромагнитного поля. Звезды, которые существуют в пространстве, являются лучшим примером плазмы. Ученые установили определенные параметры, которые определяют плазму. Эти параметры включают в себя, сближение ионов и электронов, частота и объем итераций, размер, время жизни, плотность, температура и определенное магнитное поле.

В природе плазма существует в звездах или молниях. Искусственную плазму можно увидеть в неоновых вывесках и плазменных дисплеях телевизоров. Так совпало, что Ирвинг Ленгмюра в 1928 году, назвал это явление «плазмой» потому, что она сильно напоминает плазму крови.

Что такое плазма в биологии

Термин плазма в биологии более правильно указан, как плазма крови. У животных, таких как млекопитающие, она составляет около 55% от общего объема крови, который присутствует в организме. Плазма крови имеет беловато-желтый цвет и является средой в которой находятся все наши клетки крови. Это внеклеточная жидкость, и в отличие от клеток, это не биологически живые единицы, а химическое вещество.

На 90%, плазма это вода. Остальная часть: белок, глюкоза, факторы свертывания крови, минеральные ионы, гормоны и углекислый газ. Метод переливания плазмы был очень полезным в мировых войнах. Плазма может вводиться на тяжелое ранение, чтобы оживить энергетические уровни, повысить исцеление, остановить потерю крови и, наконец, повысить свертываемость крови.

Термин плазма, в биологическом контексте, всегда сопровождается с таким понятием как кровь. Плазма является основным материалом в крови человека, в то время в физике, плазма это крупнейшая материальная субстанция во Вселенной.

Плазма

Начала современного естествознания. Тезаурус. — Ростов-на-Дону . В.Н. Савченко, В.П. Смагин . 2006 .

Смотреть что такое «Плазма» в других словарях:

ПЛАЗМА — (греч.). 1) темно зеленый изумруд. 2) кровяная влага; 3) образование, творение. 4) растительная клеточка. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ПЛАЗМА 1) жидкая составная часть крови, содержащая в своем… … Словарь иностранных слов русского языка

ПЛАЗМА — (от греч. plasma вылепленное оформленное), ионизованный газ, в котором концентрации положительных и отрицательных зарядов равны (квазинейтральность). В состоянии плазмы находится подавляющая часть вещества Вселенной: звезды, галактические… … Большой Энциклопедический словарь

ПЛАЗМА — ПЛАЗМА, жидкая часть крови, составляющая около 50 57% всего объема крови. Плазма представляет собой прозрачную желтовато .зеленую жидкость (см. т. XIV, ст., рисунок 16) слабощелочной, почти нейтральной реакции (рН=7,3 7,4), с уд. весом… … Большая медицинская энциклопедия

ПЛАЗМА — частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положит. и отрицат. зарядов практически одинаковы. При сильном нагревании любое в во испаряется, превращаясь в газ. Если увеличивать темп ру и дальше, резко усилится процесс термич.… … Физическая энциклопедия

ПЛАЗМА — ПЛАЗМА, пласма жен. темно зеленый агат. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. … Толковый словарь Даля

ПЛАЗМА — (1) четвёртое (после твёрдого, жидкого и газообразного) агрегатное (см.) вещества; представляет собой частично млн. полностью ионизированный (см. ) газ, в котором плотности пространственных положительных и отрицательных зарядов практически… … Большая политехническая энциклопедия

ПЛАЗМА — ПЛАЗМА, в физике ионизированный ГАЗ. Плазму часто называют четвертым агрегатным состоянием ВЕЩЕСТВА, которое возникает при очень высоких температурах, как, например, внутри Солнца и других звезд или в реакторах ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА. см. также… … Научно-технический энциклопедический словарь

ПЛАЗМА — ПЛАЗМА, плазмы, мн. нет, жен. (греч. plasma образование). 1. Жидкая составная часть различных органических тканей, преим. крови и лимфы (биол.). 2. Темнозеленый халцедон (минер.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. … Толковый словарь Ушакова

ПЛАЗМА — ПЛАЗМА, ы, жен. (спец.). 1. Жидкая часть крови. 2. Ионизированный газ с равной концентрацией положительных и отрицательных зарядов. | прил. плазменный, ая, ое и плазматический, ая, ое (к 1 знач.). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю.… … Толковый словарь Ожегова

ПЛАЗМА — (отгреч. plasma, букв. вылепленное, оформленное), жидкая или гелеобразная часть биол. структур крови, лимфы, клеток (цитоплазма) и др. .(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г.… … Биологический энциклопедический словарь

Плазма — жидкая фракция крови. От с ки отличается содержанием фибриногена и способностью свертываться под действием коагулаз. Получают центрифугированием крови, в присутствии коагулянта (напр., гепарин, натрия цитрат). В микробиол. практике применяют для… … Словарь микробиологии

Плазма

(отгреч. plasma, букв.— вылепленное, оформленное), жидкая или гелеобразная часть биол. структур — крови, лимфы, клеток (цитоплазма) и др.

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

Плазма в других словарях

Словарь микробиологии

Плазмажидкая фракция крови. От с-ки отличается содержанием фибриногена и способностью свертываться под действием коагулаз. Получают цент

См. также

Циклические Нуклеотиды

ЦИКЛИЧЕСКИЕ НУКЛЕОТИДЫнуклеотиды, фосфорный остаток к-рых связан с рибозой в 3′- и 5′-положениях, образуя кольцо; универсальные регуляторы в

барохория

опадание семян под действием собственной массы.

Что такое «плазма»?;

Газоразрядный экран (также широко применяется английская калька "плазменная панель") — устройство отображения информации, монитор, использующее в своей работе явления электрического разряда в газе и возбуждаемого им свечения люминофора.

Основной элемент люминесцентного излучения — плазма, газ, состоящий из свободно протекающих ионов (электрически заряженных атомов) и электронов (отрицательно заряженных частиц). В обычном состоянии газ состоит, преимущественно, из незаряженных частиц. Это означает, что отдельные атомы газа состоят из равного количества протонов (положительно заряженные частицы в ядре атома) и электронов. Отрицательно заряженные электроны балансируют положительно заряженные протоны, поэтому сам атом имеет результирующий заряд «0».

Если в газ ввести множество свободных электронов, создавая внутри электрическое напряжение, происходят значительные изменения: свободные электроны сталкиваются с атомами, ослабляя связь с другими электронами. Из-за потери электронов, нарушается баланс атома. Атом становиться положительным и превращается в ион.

Через плазму проходит электрический ток, за счет чего отрицательно заряженные частицы стремятся к положительно заряженной области плазмы, а положительно заряженные частицы двигаются в направлении отрицательно заряженной области.

В этом стремительном потоке, частицы постоянно сталкиваются друг с другом. В результате такого столкновения в плазме происходит возбуждение атомов газа и высвобождаются фотоны энергии. Ксеноновые и неоновые атомы, используемые в плазменных экранах, освобождают фотоны света. Как правило, эти атомы высвобождают ультрафиолетовые фотоны света, невидимые для человека. Но ультрафиолетовые фотоны можно использовать для того, чтобы возбудить видимые фотоны света.

Плазма что такое биология

В среднем у взрослого человека содержится около 5 л крови. Чисто формально можно сказать, что кровь представляет собой жидкую ткань. Она образована клетками (форменными элементами крови) нескольких типов, взвешенными в жидком матриксе, называемом плазмой. Чтобы увидеть клетки крови под микроскопом, делают ее мазок. На долю клеток приходится примерно 45% ее объема, остальные 55% составляет плазма. Если кровь центрифугировать, то клетки (в том числе и тромбоциты, являющиеся на самом деле клеточными фрагментами) образуют на дне пробирки красный осадок, поверх которого будет находиться светло-желтая плазма.

Плазма, из которой удален белок фибриноген (он необходим для свертывания крови), называется сывороткой. рН крови варьирует от 7,35 до 7,45.

В этой статье мы рассмотрим состав крови и вкратце ее функции, которые более подробно обсуждаются в нашей статье.

Плазма

Плазма представляет собой жидкость светло-желтого цвета, 90% которой составляет вода, а остальное приходится на различные растворенные и взвешенные в ней вещества. Основные компоненты плазмы с краткой характеристикой их функций приведены в таблице. Из растворенных компонентов в плазме больше всего содержится натрий-ионов. Подробнее функции плазмы рассмотрены в нашей статье.

Клетки крови. Эритроциты (красные кровяные клетки)

Эритроциты человека — это мелкие клетки, лишенные в зрелом состоянии ядра и имеющие форму двояковогнутых дисков. Средний диаметр эритроцитов составляет 7—8 мкм (диаметр средней клетки животного равен примерно 20 мкм) а толщина — примерно 2,2 мкм. Особенности их формы обеспечивают большее, чем у сферы, отношение поверхности к объему, а следовательно, увеличивают доступную для газообмена поверхность. Толщина отдельного эритроцита очень мала и это облегчает диффузию газов с поверхности внутрь клетки. Благодаря эластичности своей мембраны эритроциты могут складываться наподобие зонтика, что позволяет им протискиваться через капилляры, просвет которых меньше диаметра эритроцита. В 1 мм3 крови (объем капли составляет примерно 50 мм3) содержится около 5 млн. эритроцитов. Эта цифра, однако, варьирует в зависимости от возраста, пола и состояния здоровья индивидуума. Эритроциты составляют почти половину объема крови, что объясняет ее очень высокую способность связывать кислород — приблизительно 20 мл 02 на 100 мл, другими словами, кислородная емкость крови равна 20%.

Эритроциты содержат большое количество гемоглобина — переносящего кислород белкового пигмента, который и придает крови красный цвет. В клетках эритроцитов отсутствуют ядра. (В эритроцитах нет также митохондрий. Это не только высвобождает дополнительное место для гемоглобина, но и заставляет их дышать анаэробно, т. е. не потребляя кислород, который они переносят.) Гемоглобин обратимо связывает кислород (превращаясь в оксигемоглобин) в местах с высокой его концентрацией и отдает его в местах с низкой концентрацией. Эритроциты содержат также фермент карбоангидразу, участвующий в транспорте ими диоксида углерода.

Продолжительность жизни эритроцитов у взрослого человека сравнительно невелика — примерно три месяца (объясняется это отсутствием ядра, регулирующего процессы репарации в клетке), после чего они разрушаются в селезенке или в печени. Белковая часть эритроцита при этом расщепляется до аминокислот, а железо высвобождается из небелковой (пигментной) части гемоглобина, называемой гемом, и запасается в печени в составе железосодержащего белка ферритина. Затем железо может использоваться повторно при образовании новых эритроцитов или для синтеза ци-тохромов. Остальная часть молекулы тема расщепляется с образованием двух желчных пигментов — красного билирубина и зеленого биливердина. Они выводятся в кишечник в составе желчи.

Каждую секунду в организме человека разрушается и замещается новыми от 2 до 10 млн. эритроцитов. Каждый из них содержит примерно 250 млн. молекул гемоглобина. Это крупный белок, так что можно представить, насколько интенсивно должен идти в организме белковый синтез хотя бы для поддержания дыхательной функции крови. Скорость разрушения и замещения эритроцитов частично зависит от содержания кислорода в атмосфере. Если его количество, попадающее в кровь из легких, невелико, то в костном мозге образуется больше эритроцитов, чем их гибнет в печени. Это один из путей нашей адаптации к недостатку кислорода на больших высотах. Следовательно, альпинистам перед штурмом вершины да и любым спортсменам перед соревнованиями в горах необходим период высотной акклиматизации. При высоком содержании кислорода в воздухе наблюдается обратная картина.

Плазма и её применение (кратко)

При высоких темпе­ратурах происходит ионизация газов за счет столкновения быстро двигающихся молекул и атомов. Вещество переходит в состояние, которое называется плазмой (плазма — греч. вы­лепленное, образованное), рис. 7.28. В фи­зике под термином «плазма» понимают пол­ностью или частично ионизированный газ, в котором суммарный электрический заряд всех его частиц равен нулю. В состоянии плазмы находится большая часть объектов Вселенной. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Плазма возникает при разрядах всех видов в газах. Она применяется в лампах дневного света, в газовых лазерах, плазмотронах (для резки и сварки металлов), магнитогидро­динамических генераторах для получения электрической энергии, в плазмовых дви­гателях для управления движением косми­ческих аппаратов.

Высокотемпературную плазму (десятки мил­лионов градусов) используют в установках для получения термоядерных реакций, она открывает огромные перспективы в энер­гетике и других отраслях.

Плазма

Плазма ( греч. πλάσμα , «изображение, вымысел»). Плазмой в физике и химии называют ионизированный, электрически квазинейтральный газ. Термин плазма в физике происходит от термина плазмы в биологии. Плазма считается четвертым (после твердого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества. Слово «ионизированный» означает, что от значительной части атомов или молекул отделен по крайней мере один электрон. Слово «квазинейтральный» означает, что несмотря на наличие свободных зарядов (электронов и ионов) суммарный электрический заряд плазмы равен нулю. Присутствие свободных электрических зарядов делает плазму проводящей средой, что обуславливает ее заметно большее (по сравнению с другими агрегатными состояниями вещества) взаимодействие с магнитным и электрическим полями. Четвертое состояние вещества было открыто У. Круксом в 1879 г. и названо «плазмой» И. Ленгмюром в 1928 г.

Свойства плазмы изучает физика плазмы.

Содержание

Плазма является самым распространенным агрегатным состоянием вещества. Из плазмы состоит более 99 % наблюдаемой вселенной. Общеизвестными являются следующие формы плазмы:

Термин плазма используется для систем заряженных частиц, достаточно больших для возникновения коллективных эффектов. Микроскопические малые количества заряженных частиц (напр. пучки ионов в ионных ловушках) не являются плазмой. Плазма обладает следующими свойствами:

  1. длина дебаевского экранирования мала по сравнению с характерным размером плазмы:
    • \( \ll 1; \,\)
  2. внутри сферы с радиусом Дебая находится большое число заряженных частиц:
    • \(r_D^3 N \gg 1 \,\), где \(N \,\) — концентрация заряженных частиц;
  3. среднее время между столкновениями частиц велико по сравнению с периодом плазменных колебаний:
    • \(\tau \omega_ \gg 1. \,\)

Классификация [ править ]

Плазма обычно разделяется на низкотемпературную и высокотемпературную, равновесную и неравновесную, при этом довольно часто холодная плазма бывает неравновесной, а горячая равновесной.

Температура [ править ]

В неравновесных плазмах электронная температура существенно превышает температуру ионов. Это происходит из-за различия в массах иона и электрона, которое затрудняет процесс обмена энергией. Такая ситуация встречается в газовых разрядах, когда ионы имеют температуру около сотен, а электроны около десятков тысяч градусов.

В равновесных плазмах обе температуры равны. Поскольку для осуществления процесса ионизации необходимы температуры, сравнимые с потенциалом ионизации, равновесные плазмы обычно являются горячими (с температурой больше нескольких тысяч градусов).

Понятие высокотемпературная плазма употребляется обычно для плазмы термоядерного синтеза, который требует температур в миллионы градусов.

Степень ионизации [ править ]

Степень ионизации определяется как отношение числа ионизованных частиц к общему числу частиц. Для низкотемпературных плазм характерны малые степени ионизации (<1 %). Так как такие плазмы довольно часто употребляются в плазменных технологиях их иногда называют технологичными плазмами. Чаще всего их создают при помощи электрических полей, которые ускоряют электроны, которые в свою очередь ионизуют атомы. Электрические поля вводятся в газ посредством индуктивной или емкостной связи. Типичные применения низкотемпературных плазм включают плазменную модификацию свойств поверхности (алмазные пленки, нитридирование металлов, изменение смачиваемости), плазменное травление поверхностей (полупроводниковая промышленность), очистка газов и жидкостей (озонирование воды и сжигание частичек сажи в дизельных двигателях).

Горячие плазмы почти всегда полностью ионизованы (степень ионизации

100 %). Обычно именно они понимаются под «четвертым агрегатным состоянием вещества». Примером может служить Солнце.

Плотность [ править ]

Помимо температуры, которая имеет фундаментальную важность для самого существования плазмы, вторым наиболее важным свойством плазмы является плотность. Слово плотность плазмы обычно обозначает плотность электронов, то есть число свободных электронов в единице объема (строго говоря, здесь, плотностью называют концентрацию — не массу единицы объема, а число частиц в единице объема). Плотность ионов связана с ней посредством среднего зарядового числа ионов \(\langle Z\rangle\): \(n_e=\langle Z\rangle n_i\). Следующей важной величиной является плотность нейтральных атомов \(n_0\). В горячей плазме \(n_0\) мала, но может тем не менее быть важной для физики процессов в плазме.

Квазинейтральность [ править ]

Так как плазма является очень хорошим проводником, электрические свойства имеют важное значение. Потенциалом плазмы или потенциалом пространства называют среднее значение электрического потенциала в данной точке пространства. В случае если в плазму внесено какое-либо тело, его потенциал в общем случае будет меньше потенциала плазмы вследствие возникновения дебаевского слоя. Такой потенциал называют плавающим потенциалом. По причине хорошей электрической проводимости плазма стремится экранировать все электрические поля. Это приводит к явлению квазинейтральности — плотность отрицательных зарядов с хорошей точностью равна плотности положительных зарядов (\(n_e=\langle Z\rangle n_i\)). В силу хорошей электрической проводимости плазмы разделение положительных и отрицательных зарядов невозможно на расстояниях больших дебаевской длины и временах больших периода плазменных колебаний.

Примером неквазинейтральной плазмы является пучок электронов. Однако плотность не-нейтральных плазм должна быть очень мала, иначе они быстро распадутся за счет кулоновского отталкивания.

Плазму часто называют четвертым состоянием вещества. Она отличается от трех менее энергетичных агрегатных состояний материи, хотя и похожа на газовую фазу тем, что не имеет определенной формы или объема. До сих пор идет обсуждение того, является ли плазма отдельным агрегатным состоянием, или же просто горячим газом. Большинство физиков считает что плазма является чем-то большим чем газ по причине следующих различий:

  1. Несмотря на то, что при протекании тока возникает хотя и малое, но тем не менее конечное падение потенциала, во многих случаях электрическое поле в плазме можно считать равным нулю. Градиенты плотности связанные с наличием электрического поля могут быть выражены через распределение Больцмана.
  2. Возможность проводить токи делает плазму сильно подверженной влиянию магнитного поля, что приводит к возникновению таких явлений как филаментирование, появление слоев и струй.
  3. Типичным является наличие коллективных эффектов, так как электрические и магнитные силы являются дальнодействующими и гораздо сильнее чем гравитационные.

Электроны, ионы и нейтральные частицы различаются знаком эл. заряда и могут вести себя независимо друг от друга – иметь разные скорости и даже температуры, что служит причиной появления новых явлений, например волн и неустойчивостей.

Электрические поля имеют другое влияние на скорости частиц чем столкновения, которые всегда ведут к максвеллизации распределения по скоростям. Зависимость сечения кулоновских столкновений от скорости может усиливать это различие, приводя к таким эффектам, как двухтемпературные распределения и убегающие электроны.

Как правило двухчастичные столкновения, трехчастичные крайне редки.

Каждая частица взаимодействует сразу со многими. Эти коллективные взаимодействия имеют гораздо большее влияние чем двухчастичные.

Плазму можно описывать на различных уровнях детализации. Обычно плазма описывается отдельно от электромагнитных полей. Совместное описание проводящей жидкости и электромагнитных полей дается в теории магнитогидродинамических явлений или МГД теории.

Флюидная (жидкостная) модель [ править ]

Во флюидной модели электроны описываются в терминах плотности, температуры и средней скорости. В основе модели лежат: уравнение баланса для плотности, уравнение сохранения импульса, уравнение баланса энергии электронов. В двухжидкостной модели таким же образом рассматриваются ионы.

Кинетическое описание [ править ]

Иногда жидкостная модель оказывается недостаточной для описания плазмы. Более подробное описание дает кинетическая модель. Плазма описывается в терминах Функции распределения электронов по скоростям. В основе модели лежит уравнение Больцмана. При совместном описании плазмы и эл. поля используется система уравнений Власова. Кинетическое описание необходимо применять в случае отсутствия термодинамического равновесия либо в случае присутствия сильных неоднородностей плазмы.

Particle-In-Cell (частица в ячейке) [ править ]

Модели Particle-In-Cell являются более подробными чем кинетические. Они включают в себя кинетическую информацию путем слежения за траекториями большого числа отдельных частиц. Плотности эл. заряда и тока определяются путем суммирования частиц в ячейках, которые малы по сравнению с рассматриваемой задачей но тем не менее содержат большое число частиц. Эл. и магн. поля находятся из плотностей зарядов и токов на границах ячеек.

Все величины даны в Гауссовых СГС единицах за исключением температуры, которая дана в eV и массы ионов, которая дана в единицах массы протона \(\mu = m_i/m_p\); Z – зарядовое число; k – постоянная Больцмана; К – длина волны; γ — адиабатический индекс; ln Λ — Кулоновский логарифм.

Частоты [ править ]

  • Ларморова частота электрона, угловая частота кругового движения электрона в плоскости перпендикулярной магнитному полю:

$$\omega_ = eB/m_ec = 1.76 \times 10^7 B \mbox$$

  • Ларморова частота иона, угловая частота кругового движения иона в плоскости перпендикулярной магнитному полю:

$$\omega_ = eB/m_ic = 9.58 \times 10^3 Z \mu^ B \mbox$$

  • плазменная частота (частота плазменных колебаний), частота с которой электроны колеблются около положения равновесия, будучи смещенными относительно ионов:

Длины [ править ]

  • Де-Бройлева длина волны электрона, длина волны электрона в квантовой механике:
  • минимальное расстояние сближения в классическом случае, минимальное расстояние на которое могут сблизиться две заряженных частицы при лобовом столкновении и начальной скорости, соответствующей температуре частиц, в пренебрежении квантово-механическими эффектами:
  • гиромагнитный радиус электрона, радиус кругового движения электрона в плоскости перпендикулярной магнитному полю:
  • гиромагнитный радиус иона, радиус кругового движения иона в плоскости перпендикулярной магнитному полю:
  • размер скин-слоя плазмы, расстояние на которое электромагнитные волны могут проникать в плазму:
  • Радиус Дебая (длина Дебая), расстояние на котором электрические поля экранируются за счет перераспределения электронов:

Скорости [ править ]

  • тепловая скорость электрона, формула для оценки скорости электронов при распределении Максвелла. Средняя скорость, наиболее вероятная скорость и среднеквадратичная скорость отличаются от этого выражения лишь множителями порядка единицы:
  • скорость ионного звука, скорость продольных ионно-звуковых волн:
$$c_s = (\gamma ZkT_e/m_i)^ = 9.79\times10^5\,(\gamma ZT_e/\mu)^\,\mbox$$

Безразмерные величины [ править ]

  • квадратный корень из отношения масс электрона и протона:
  • Отношение Альфвеновской скорости к скорости света
  • отношение плазменной и ларморовской частот для электрона
  • отношение плазменной и ларморовской частот для иона
  • отношение тепловой и магнитной энергий
  • отношение магнитной энергии к энергии покоя ионов

Прочее [ править ]

  • Бомовский коэффициент диффузии
  • Поперечное сопротивление Спитцера
  • Теория плазмы
    • Равновесие и устойчивость плазмы
    • Взаимодействие плазмы с волнами и пучками
    • диффузия, проводимость и другие кинетические явления в плазме
    • Адиабатические инварианты
    • Слой Дебая
    • Кулоновские столкновения
    • типы разрядов
      • тлеющий разряд
      • искровой разряд
      • коронный разряд
      • дуговой разряд
    • магнитогидродинамика
  • Плазма в природе
    • Ионосфера Земли
    • Плазма в космосе, напр. плазмосфера Земли (внутренняя часть магнитосферы)
  • Источники плазмы
  • Диагностика плазмы
    • Томсоновское рассеяние
    • Зонды Ленгмюра
    • Спектроскопия
    • Интерферометрия
    • Ионосферный нагрев
  • Применения плазмы
    • МГД генератор
    • магнетрон
    • Термоядерный синтез
      • Удержание в магнитных ловушках — токамак, стелларатор, обратный пинч, пробкотрон
      • Инерционный термоядерный синтез
    • Ускорители
      • Кильватерное ускорение
    • Промышленные плазмы
      • плазмохимия
      • плазменная обработка
      • плазменные дисплеи

Термин плазма в биологии — это плазма крови. У животных, таких как млекопитающие, она составляет около 55% от общего объема крови, который присутствует в организме. Плазма крови имеет беловато-желтый цвет и является средой в которой находятся все наши клетки крови. Это внеклеточная жидкость, и в отличие от клеток, это не биологически живые единицы, а химическое вещество. 90% плазмы — это вода. Остальная часть: белок, глюкоза, факторы свертывания крови, минеральные ионы, гормоны и углекислый газ.

Плазма является основным материалом в крови человека, в то время в физике, плазма это крупнейшая материальная субстанция во Вселенной. [1]

admin
admin

×