І. Электрстатик а

7.2 – сурет

Ерікті разряд кезінде газ жарқылдайды: газ молекулалары зарядталған бөлшектермен әрекеттесу барысында қоздырылған күйге келтіріліп, яғни олардың энергиясы қалыпты деңгейден жоғары болады да сол артық энергия жарық түрінде бөлініп тұрады. Бұл жағдайда катодта фотоэффект құбылысы, яғни элекрондардың қосымша бөлінуі пайда болуы мүмкін. Ақырында күшті токтар кезінде газ қызып, қосымша термиялық ионизация (яғни молекулалардың иондармен соқтығысуы барысында энергия алмасуы арқылы) пайда болады.

Ерікті разрядтың бастапқы кезінде сырт көзге аса байқалмайды. Егер конденсатордағы (газоразрядты трубкада) қысым төмендетілсе, онда ерікті разряд газдардың ұшқындауы, жалтылдауы арқылы бірнеше мың вольттық кернеулерде байқалады.

Егер қысымды трубканың ішіндегі зарядталған бөлшектер бейтарап бөлшектермен іс жүзінде соқтығыспайтындай дәрежеде төмендетсек ( бұл шамамен 10^-2 Па кіші қысымдарға сәйкес келеді, әдеттегі өлшемі бірнеше ондық см болатын трубкалар үшін), онда мынандай құбылыстың пайда болуы мүмкін: катодтан оған нормаль бағытта жылдам электрондар шоғы қозғалады – катодты сәулелер, кейбір заттардың ұшқындауын туғызады.

Егер катодта саңлаулар жасаса, онда олар арқылы трубка ішіндегі газ иондары өтетін болады – бұл анодты сәулелер деп аталады. Олар белгілі газға тән жарқыл тудырады.

Қалыпты қысым жағдайында едәуір қуатты доғалық разряд алуға болады. Ол үшін небәрі ондаған вольттік потенциал айырымында тұрған екі көмір немесе металл өткізгіш сымның ұштарын біріктіріп, олардың қызуына мүмкіндік беріп, сонан соң оларды баяу ажырата бастасақ болғаны. Мұндай доғаның жоғарғы температурасы оны өте қуатты жарық көзі ретінде пайдалануға мүмкіндік береді.

7.4. Плазма

Іс жүзінде қарама – қарсы таңбалы зарядталған бөлшектердің тең саны жинақталған күшті ионизациаланған газ – плазма деп аталады. Плазма күйі дербес разряд барысында, мысалы доғалық разрядта пайда болуы мүмкін.

Разряд кезінде плазмадан электрондар және иондар жылдамдығы электр өрісінің әсерінен тез артады, ал бейтарап бөлшектердің жылдамдығы, олардың температурасы аса жоғары болғандықтан аз өзгеруі мүмкін. Сондықтан плазманың шын температурасын (бейтарап бөлшектердің қозғалыс энергиясымен анықталатын) және электрондар энергиясымен анықталатын электрондық температураны айыруға тура келеді – бұлардың бір – бірінен өте үлкен айырмашылықтары болуы мүмкін.

Газ температурасын ондаған мың градустарға дейін қыздырғанда плазма іс жүзінде 100 атомдардың ретсіз қозғалысының соқтығысуларының энергиясы есебінен пайда болады. Ал бөлме температурасы жағдайында мұндай жылулық ионизация өте әлсіз және плазма тек дербес разряд кезінде ғана пайда болады, ал егер электр өрісін өшірсек, яғни алып тастасақ, онда рекомбинация тез арада плазманың жойылуына әкеп соғады. Күшті ионизациаланған плазма жақсы электр өткізгішінің арқасында өте жоғары токтарды және жоғарғы температураларды ( кәдімгі вольтті доғада мыңдаған градус, ал арнайы қондырғыларда жүз мыңдаған тіпті миллиондаған градус – басқармалы жүргізіліп жатқан іздену жұмыстарында ) алуға мүмкіндіктер ашады.

Мысалы, әлемде плазма көп тараған заттардың күйінің бірі болып табылады – барлық ыстық, қатты қызған күйдегі аспан денелері плазмадан тұрады.

Атомдарды ядролық физика тұрғысынан қарағандағы плазманың біраз қызықты қасиеттерімен алдағы уақыттарда танысасыз.