谁能告诉我物质的第四态----等离子的特点?不甚感激啊!1
1个回答

(1) 粒子间存在着长程库仑相互作用—集体相互作用

普通气体是由大量中性粒子组成,粒子之间的相互作用是力学碰撞,相互作用发生在碰撞的一瞬间,因而是短程相互作用.普通气体运动时信息的传递要通过其微观粒子的依次短程碰撞,因而一般气体的运动是大量微观粒子单次碰撞运动过程的统计集合,表达二体碰撞的波尔兹曼方程可以足够好地描述气体分子运动.而等离子体是多粒子体系,粒子间的相互作用是持续的、长程的和相干叠加的,多个粒子经常处于相互作用下.一个带电粒子可以与其它许多带电粒子相互作用,一个带电粒子的信息可以同时传递给许多其它带电粒子上去,每个带电粒子能与周围许多带电粒子发生集体库仑相互作用.这也正是建立严格而完整的等离子体理论的困难之处.有的等离子体电离度并不高,但和普通气体的短程碰撞相比,库仑作用力范围较远,一个带电粒子能与许多带电粒子相互作用,这就具有了等离子体的特性.相反,如果有了一定的电离度,但库仑作用范围涉及不到许多带电粒子,气体运动并无集体相互作用性质,则并不具有等离子体的性质.

(2) 具有准电中性

等离子体中的电子和离子具有强烈的保持电中性的倾向,任何小的正负电荷的非中性偏离都会产生强大的静电场,使它们恢复到电中性.

(3)碰撞足够少

在不完全电离的情况下,等离子体在运动过程中,带电粒子会与中性粒子发生碰撞,等离子体的运动会由于这种频繁的碰撞而消失.这时,整个气体受普通的流体运动所支配,表现不出等离子体的特征来.只有当带电粒子与中性粒子碰撞足够少,虽然包含了大量的中性粒子,但它并不妨碍、影响等离子体的运动,这时可以把这样的非完全电离气体看作为等离子体.

正是由于等离子体具有上述如此复杂的特性,因此等离子体与普通气体相比,有其自身明显的特点:如等离子体的运动与电磁场的运动紧密耦合,存在极其丰富的集体效应和集体运动模式,如各种静电波、漂移波、电磁波以及非线性的相干结构和湍动;等离子体对边界条件十分敏感,因此其性质的研究强烈地依赖于具体的研究对象.