Aplicaciones del plasma

Plasma (estado de la materia)
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Una lámpara de plasma.
En física y química, se denomina plasma a un gas constituido por partículas cargadas de iones libres y cuya dinámica presenta efectos colectivos dominados por las interacciones electromagnéticas de largo alcance entre las mismas. Con frecuencia se habla del plasma como un estado de agregación de la materia concaracterísticas propias, diferenciándolo de este modo del estado gaseoso, en el que no existen efectos colectivos importantes.

Contenido[ocultar] * 1 Parámetros de un plasma * 1.1 Neutralidad y especies presentes * 1.2 Longitudes * 1.3 La frecuencia de plasma * 1.4 Temperatura: velocidad térmica * 1.5 El parámetro de plasma * 2 Modelos teóricos * 2.1 Modelos discretos* 2.2 Modelos cinéticos continuos * 2.3 Modelos de fluidos o hidrodinámicos * 3 Ejemplos de plasmas * 4 Véase también * 5 Referencias * 6 Enlaces externos |
[editar] Parámetros de un plasma
Puesto que existen plasmas en contextos muy diferentes y con características diversas, la primera tarea de la física del plasma es definir apropiadamente los parámetros que deciden elcomportamiento de un plasma. El conocimiento de estos parámetros permite al investigador escoger la descripción más apropiada para su sistema. Los principales parámetros son los siguientes:
[editar] Neutralidad y especies presentes
El plasma está formado por igual número de cargas positivas y negativas, lo que anula la carga total del sistema. En tal caso se habla de un plasma neutro o casi-neutro.También existen plasmas no neutros o inestables, como el flujo de electrones dentro de un acelerador de partículas, pero requieren algún tipo de confinamiento externo para vencer las fuerzas de repulsión electrostática.
Los plasmas más comunes son los formados por electrones e iones. En general puede haber varias especies de iones dentro del plasma, como moléculas ionizadas positivas (cationes) yotras que han capturado un electrón y aportan una carga negativa (aniones).
[editar] Longitudes
La longitud de Debye o de apantallamiento electromagnético. También la longitud de una onda plasmatica depende del contenido cóncavo de su recipiente, el cual influye porque su paralelismo con respecto del eje x sobre la tierra afecta la longitud de dicha onda de espectro electromagnético.
[editar] Lafrecuencia de plasma
Así como la longitud de Debye proporciona una medida de las longitudes típicas en un plasma, la frecuencia de plasma (ωp) describe sus tiempos característicos. Supóngase que en un plasma en equilibrio y sin densidades de carga se introduce un pequeño desplazamiento de todos los electrones en una dirección. Éstos sentirán la atracción de los iones en la dirección opuesta, semoverán hacia ella y comenzarán a oscilar en torno a la posición original de equilibrio. La frecuencia de tal oscilación es lo que se denomina frecuencia de plasma. La frecuencia de plasma de los electrones es:

donde me es la masa del electrón y e su carga.
[editar] Temperatura: velocidad térmica

Los rayos y relámpagos son un plasma que alcanza una temperatura de 27.000 °C.
Por lo generallas partículas de una determinada especie localizadas en un punto dado no tienen igual velocidad: presentan por el contrario una distribución que en el equilibrio térmico es descrita por la distribución de Maxwell-Boltzmann. A mayor temperatura, mayor será la dispersión de velocidades (más ancha será la curva que la representa).
Una medida de tal dispersión es la velocidad cuadrática media que,...