ЧЕТВЕРТОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………...3

1. ЧЕТВЕРТОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА - ПЛАЗМА……..…………………….4

1.2. Классификация плазмы………………………………………………………….…..6

ПЯТОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА – КОНДЕНСАТ БОЗЕ-ЭЙНШТЕЙНА....8

2.1. Получение конденсата Бозе – Эйнштейна из фотонов и его применение в будущем……………………………………………………...………………………….10

3. ШЕСТОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА – ФЕРМИОННЫЙ КОНДЕНСАТ…..12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…….……………………………………………………….…………………13

ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ……………………………………………………………………...14

ПРИЛОЖЕНИЕ……….………………………………………………………………………15

ВВЕДЕНИЕ

Агрегатные состояния веществ – это состояния одного и того же вещества в определенном интервале температур и давлений; состояния (фазы) вещества, переходы между которыми сопровождаются скачкообразным изменением ряда физических свойств (плотности, энтропии и других физических величин).

Существование у вещества нескольких агрегатных состояний обусловлено различиями в характере теплового движения его молекул (атомов) и в их взаимодействии.

Традиционно выделяют три агрегатных состояния вещества: твердое тело, жидкость и газ. Тем не менее, следует отметить, что существуют и другие агрегатные состояния, такие как плазма, конденсат Бозе – Эйнштейна, фермионный конденсат.

Целью моей работы является изучение четвертого, пятого и шестого агрегатных состояний вещества.

Поставленная цель будет достигаться посредством ниже перечисленных задач:

- изучить историю открытия плазмы, конденсата Бозе – Эйнштейна, фермионного конденсата;

- изучить способы получения плазмы, конденсата Бозе – Эйнштейна, фермионного конденсата;

- рассмотреть характерные особенности четвертого, пятого и шестого агрегатных состояний вещества;

- ознакомиться со свойствами плазмы, конденсата Бозе – Эйнштейна, фермионного конденсата;

- изучить возможности использования изучаемых агрегатных состояний.

ЧЕТВЕРТОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА - ПЛАЗМА

Четвертое состояние вещества было открыто в 1879 году английским физиком и химиком, президентом Лондонского Королевского общества (ведущего научного общества Великобритании) У. Круксом. и 1928 году было названо «плазмой» Ирвингом Ленгмюром (см. Приложение рис. 1)

Плазма – это частично или полностью ионизированный газ, состоящий из электрически заряженных и нейтральных частиц, в котором суммарный электрический заряд равен нулю. Плазма не имеет определенной формы и объема.

Для перевода газа в состояние плазмы необходимо оторвать хотя бы часть электронов от атомов, превратив последние в ионы. По-другому говоря, произвести ионизацию.

Ионизация – это эндотермический процесс образования ионов из нейтральных атомов и молекул. В природе и технике ионизация может осуществляться различными путями. К наиболее распространенным можно отнести следующие:

- Ионизация тепловой энергией

- Ионизация электрическим зарядом

- Ионизация давлением

- Ионизация лазерным излучением

Любое вещество, нагретое до достаточно высокой температуры, переходит в состояние плазмы. Легче всего это происходит с парами щелочных металлов: натрия, калия, цезия.

Некоторые ученые придерживаются мнения, что плазма – это горячий газ, но установлены некоторые факты, которые противоречат этому утверждению. Обратимся к ним:

Свойство	Газ	Плазма
Электрическая проводимость	Крайне мала Воздух является превосходным изолятором до тех пор, пока не перейдет в плазменное состояние.	Очень высока Возможность проводить токи делает плазму сильно подверженной влиянию магнитного поля, что приводит к появлению слоев и струй (филаментированию).
Число сортов частиц	Один Газы состоят из подобных друг другу частиц, которые находятся в тепловом движении, а также движутся под действием гравитации, а друг с другом взаимодействуют только на сравнительно небольших расстояниях.	Два, три или более Электроны, ионы и нейтральные частицы различаются знаком электрического заряда и могут вести себя независимо друг от друга – иметь разные скорости и даже температуры, что служит причиной появления волн.
Распределение по скоростям	Максвелловское Столкновения частиц друг с другом приводят к максвелловскому распределению скоростей, согласно которому очень малая часть молекул газа имеют относительно большие скорости движения.	Может быть немаксвелловское Электрические поля имеют другое влияние на скорости частиц, чем столкновения. Электрическое поле может приводить к такому явлению, как «убегающие» электроны. Это электроны полностью ионизированной плазмы, ускоряемые внешним электрическим полем, в котором находится плазма. Несмотря на то, что этому ускорению мешает сила трения электронов об ионы, часть электронов все же может ускоряться непрерывно вплоть до больших энергий.
Тип взаимодействий	Бинарные Как правило, двучастичные столкновения, трехчастичные крайне редки.	Коллективные Каждая частица взаимодействует сразу со многими. Коллективные взаимодействия имеют большее влияние, чем бинарные.