Hi Leute!
Man hört immer wieder von Plasma. Es ist ein "Übergas", sehr heiß, und es kann alles!
Hmm, recht viel sagt das nicht aus. Bitte erklärt mir genau wie es gemacht wird, was mit der Materie passiert, wozu das gut ist und so weiter! Ich möchte das endlich richtig vollständig checken!
Danke!
Bye
Hansi
Servus!
Also, soviel ich verstanden habe, ist Plasma Materie bei der sich durch die Hitze die Elektronen von den Atomkernen getrennt haben.
Aber ich bin nur
Euer
Physikdilettant
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Man hört immer wieder von Plasma. Es ist
ein "Übergas", sehr heiß, und es kann
alles!
Kein Ueberding, kein Sonderding, kein
Mysterium...
Plasma ist ganz einfach ionisiertes Gas.
Erzeugt wird es allgemein durch Energie-
zufuhr, was im einfachsten Fall einfach
eine Erwaermung bedeutet. Z.B. eine
Kerzenflamme ist nichts anderes als
teilweise ionisierte Luft, also ein Plasma.
Was passiert im Mikrokosmos...
Die Elektronen loesen sich von ihren Kernen,
genau dieser Vorgang wird als Ionisieren
bezeichnet.
Plasmen begegnet man oft genug im Alltag:
jedes Feuer, das Gas in einer
Leuchtstoffroehre.
MEB
Man hört immer wieder von Plasma. Es ist
ein "Übergas", sehr heiß, und es kann
alles!
Kein Ueberding, kein Sonderding, kein
Mysterium...
Plasma ist ganz einfach ionisiertes Gas.
Erzeugt wird es allgemein durch Energie-
zufuhr, was im einfachsten Fall einfach
eine Erwaermung bedeutet. Z.B. eine
Kerzenflamme ist nichts anderes als
teilweise ionisierte Luft, also ein
Plasma.
Was passiert im Mikrokosmos...
Die Elektronen loesen sich von ihren
Kernen,
genau dieser Vorgang wird als Ionisieren
bezeichnet.
Plasmen begegnet man oft genug im Alltag:
jedes Feuer, das Gas in einer
Leuchtstoffroehre.
Asoo! So kalt kann Plasma sein? Welche Temperatur muß das haben?
Wieso kann Plasma so viel? Plasma-Schneiden, Oberflächenbehandlung, ....
Wie viele Elektronen gehen da vom Kern weg? Nur die im Valenzband, oder mehr?
Wieso braucht man bei der Kernfusion Plasma? Das ist doch viel heißer?
Bye
Hansi
MEB
Asoo! So kalt kann Plasma sein? Welche
Temperatur muß das haben?
Die Temperatur, bei der ein Gas ionisiert
ist abhaengig vom Gas selbst. Ausserdem
Ionisation tritt nicht NUR bei Erwaermung
ein, in einer Leuchtstoffroehre ist es
Stossionisation. Innerhalb eines
elektrischen Kraftfeldes bewegen sich
Elektronen, bzw. sie werden beschleunigt.
Wenn sie mit den Molekuelen/Atomen des
Gases zusammenstossen, koennen sie ihre
Bewegungsenergie verlieren und dabei den
Stoßpartner ionisieren.
Wieso kann Plasma so viel?
Plasma-Schneiden, Oberflächenbehandlung,
....
- hohe Temperatur
- kann durch elektrische und magnetische
Felder manipuliert werden (da elektrisch
es geladen ist), z.B. Buendelung in
Strahlenform fuer Plasmaschneiden
- Plasma (da Ionen vorhanden) bewirken
chemische Reaktionen, die unter "normalen"
Umstaenden (nicht ionisiert) gar nicht
moeglich sind. Insofern erweitern Plasma-
reaktoren (Oberflaechenbehandlung) die
bestehenden (nichtplasma-)Methoden.
Wie viele Elektronen gehen da vom Kern
weg? Nur die im Valenzband, oder mehr?
Haengt von der Energiemenge ab, die dem
Gas zugefuehrt wird. Hochenergietische
Strahlung (Roentgen/Gamma) sind in der
Lage, Stoffe komplett zu ionisieren, d.h.
alle Elektronen verabschieden sich von
ihrem Kern. Im Alltag (Flammen, Plasmen in
der Industrie, Leuchtstoffroehren)
sind es i.a. die Valenzelektronen.
Wieso braucht man bei der Kernfusion
Plasma? Das ist doch viel heißer?
Kernfusion wie auf der Sonne findet erst
bei Temperaturen von ca. 10 Mio. K statt.
Hohe Temperaturen sind notwendig.
Da sind alle Stoffe automatisch atomar und
ionisiert. Wenn man die Kernfusion zur
Energiegewinnugn einsetzen will, muss man
das Plasma regulieren koennen (sonst gibt
es einen grossen Knall -- sprich H-Bombe).
Das macht man in Versuchsanlagen mit starken
Magnetfeldern. Das ganze ist nach wie vor
im Versuchsstadium.
MEB
Hallo!
Erstmal danke für die toller Erklärung! Das hilft mir schon mal extrem weiter!
Eine paar Fragen hätte ich noch:
Wie bringe ich die viele Energie in das Gas hinein? Ich hab da mal was von hochfrequenten Magnetfeldern gehört? Gehts auch anders? Welche Möglichkeiten gibts da?
Wie funktionert die Erzeugung von Plasma in einem Plasma-Schneider für Metall-Bearbeitung?
Bleibt Plasma stabil? Was muß ich tun, daß es so bleibt und nicht irgend wie in einen anderen Zustand (zurück-)fällt?
Wieso leuchtet Plasma?
Hui, jetzt hab ich wieder viel gefragt.
Vielen Dank!
Bye
Hansi
Wie bringe ich die viele Energie in das
Gas hinein? Ich hab da mal was von
hochfrequenten Magnetfeldern gehört?
Gehts auch anders? Welche Möglichkeiten
gibts da?
Hochfrequente Magnetfelder... Heheee...
Wo die sind, sind auch elektrische Felder,
mit anderen Worten, ein hochfrequentes
Magnetfeld ist automatisch ein
hochfrequentes elektromagnetisches Feld
und das ist elektromagnetische Strahlung.
Nun kommt es darauf an, wie hoch die
Frequenzen sind...
Sind es kHz oder MHz -> Radiowellen
Sind es GHz -> Mikrowellen
noch hoeher -> Infrarot, Licht, Ultraviolett
noch hoeher -> Roentgenstrahlung
und noch hoeher -> Gammastrahlung.
Dazu gehoeren auch jede Art von Laser.
Natuerlich kann man mit elektromagnetischer
Strahlung Energie in ein Gas pumpen, um es
zu ionisieren. Die Strahlung wird von den
Gasmolekuelen absorbiert, welche Elektronen
freisetzen koennen.
Die andere Variante ist wie gesagt
Ionisation durch Stoesse zwischen Teilchen
(Stossionisation in Leuchtstoffroehren).
Man keonnte auch die Erwaermung in dieses
Kapitel zaehlen. Waerme -- gleichbedeutend
mit hoher kinetischer Energie der
Gasmolekuele.
Wie funktionert die Erzeugung von Plasma
in einem Plasma-Schneider für
Metall-Bearbeitung?
Kann ich Dir konkret nicht sagen.
Bleibt Plasma stabil? Was muß ich tun,
daß es so bleibt und nicht irgend wie in
einen anderen Zustand (zurück-)fällt?
Sich selsbt ueberlassen strebt es "Harmonie"
mit der Umgebeung an. Physiker sagen einen
Zustand minimaler Energie. Natuerlich muss
ein Plasma mitr soviel Energie "gefuettert"
werden, damit es erhalten bleibt.
Bsp. der Docht einer Kerze ist heiss, nur so
lange ist die Flamme sichtbar.
Wieso leuchtet Plasma?
Plasma -- ionisiertes Gas
Natuerlich sind die Elektronen bestrebt,
wieder eine Bindung zu den Ionen
herzustellen. Wenn sie das tun, geben sie
Energie in Form von Strahlung ab. Das ganze
ist ein Gleichgewicht. Durch die Energie-
zufuhr von aussen werden Molekuele
ionisiert, durch die Wiedervereinigung wird
Energie in Form von Strahlung abgegeben.
Hui, jetzt hab ich wieder viel gefragt.
Und, macht das schlau... ;-)
MEB
Hallo MEB!
Danke für die tollen Antworten!
Das mit der Metallbearbeitung werde ich in irgend einer anderen Gruppe fragen!
Bye
Hansi
Hi MEB...
...eine Kerzenflamme ein Plasma??? Bist du Dir da ganz sicher?? Ich dachte immer, dass bei der Kerze einfach nur Paraffin mit Luftsauerstoff verbrennt, dass da eine simple exotherme Oxidation stattfindet, wo die Kohlenwasserstoffketten des Paraffins zu Kohlendioxid und Wasser(-dampf) und weiteren Restprodukten umgesetzt werden...von Atomrümpfen und freiem "Elektronengas" also keine Spur...
Zudem spricht man ja auch von KerzenFLAMME, während beim Plasma, da eben keine normale Verbrennung stattfindet, von einer PlasmaFACKEL - z.B. bei einem Inductively Coupled Plasma - gesprochen wird.
cu, René
...eine Kerzenflamme ein Plasma??? Bist
du Dir da ganz sicher?? Ich dachte immer,
dass bei der Kerze einfach nur Paraffin
mit Luftsauerstoff verbrennt, dass da
eine simple exotherme Oxidation
stattfindet, wo die
Kohlenwasserstoffketten des Paraffins zu
Kohlendioxid und Wasser(-dampf) und
weiteren Restprodukten umgesetzt
werden...von Atomrümpfen und freiem
"Elektronengas" also keine Spur...
Kurzlebig schon.
Wie anders waere es zu erklaeren, dass eine
Flamme Licht aussendet. O.K. Paraffin
verbrennt und erzeugt Waermeenergie. Die
Waeme wird an die Luft abgegeben,
Luftmolekuele angeregt bzw. ionisiert. Der
Zustand haelt allerdings nicht lange an,
Elektronen und Ionen rekombinieren bzw.
Elektronen gehen in ihren Grundzustand
zurueck und ergeben das charakteristische
Leuchten...
Soviel zum Szenario, wie ich mir das
vorstelle, ueber die Details habe ich mir
natuerlich nicht die Ruebe zerbrochen.
MEB