Wetenschapsforum

Ik probeer al een tijdje het een en ander te snappen van plasmafysica. In het fysisch formularium staat het nogal erg samenvattend samengevat.

http://schoolweb.argo.be/kta/mechelen/para...rium_fysica.pdf

Ook viel het me nogal erg op dat op dit forum er vrijwel niets over te vinden is. En in een andere PDF file die ietsje uitgebreider was, was het nog steeds niet duidenlijk genoeg voor mensen die die stapel papier willen gebruiken om het te leren en te snappen, in plaats van als naslagwerk. Weet iemand hier toevallig een duidenlijke site of een duidenlijk boek over?

Nou, dat is een vrij goed stuk wat je hebt gevonden, het is echter wel erg beknopt om iets over plasma's te weten te komen.

Plasma's zijn eenvoudigweg gassen waarvan, door de 'hoge' temperatuur een deel van het gas geïoniseerd is geraakt. Hierdoor zijn er dus ionen en vrij electronen aanwezig in het gas, wat zorgt voor een hele andere natuurkunde dan van normale gassen waar vooral Van der Waals-krachten spelen in plaats van de coulomb krachten die belangrijk zijn bij plasma's.

Dit levert een grote verandering op in het gedrag aangezien de Van der Waals krachten nauwelijks invloed heeft op 'grote' afstand, terwijl Coulomb krachten wel spelen op grotere afstanden.

Om de fysica van plasma's te beschrijven zijn er een aantal dingen uitgerekend, zoals de debye-radius. Rond ieder ion(welk relatief tot de electronen bijna stilstaat) zwermt een hoeveelheid electronen, eenvoudig weg omdat deze electronen aangetrokken worden door de ionen. Let op: dit zijn niet de gebonden electronen. Deze electronen zorgen ervoor dat op afstanden groter dan de debye-radius het ion geen merkbare lading meer heeft.

Vervolgens worden interacties tussen ion, electronen en neutrale beschreven door botsingen. Dit is omdat ze op grote afstanden elkaar nauwelijks beinvloeden. De tijd dat ze dicht bij elkaar zijn is vanwege hun thermische snelheid erg klein, dus kun je spreken van een botsing. Aan de hand van berekeningen met deze botsingen kun je zeggen hoevaak bepaalde botsingen optreden en hoeveel energie daarbij wordt overgedragen van bijvoorbeeld ionen naar electronen.

Dit gaat uiteindelijk iets zeggen over verschillen tussen electronen en ionentemperatuur. Jawel de ionen en de electronen hebben vaak een andere temperatuur. Dit komt doordat de ionen en de electronen vaak heel weinig botsen en dus niet snel in thermisch evenwicht met elkaar raken.

Al deze berekeningen zijn belangrijk voor bijvoorbeeld gasontladingen voor lichtvoorzieningen, het produceren van zonnecellen waar bepaalde chemische reacties versneld worden doordat ionen nu eenmaal sneller reageren dan neutralen of om kernenergie werkend te maken.

Ik hoop dat ik een beetje duidelijk geweest ben. Als je nog vragen hebt, stel ze.