Plasma - définition
Plasma - définition
Le plasma est le quatrième état de la matière, après le solide, le liquide et le gaz, caractérisé par la présence de particules ionisées - des ions chargés positivement et des électrons libres - qui lui confèrent les propriétés de conducteur d'électricité. Il se forme par l'apport d'une quantité suffisante d'énergie à un gaz, entraînant le détachement des électrons des atomes ou des molécules et la formation d'un mélange de particules chargées et neutres.
Un certain nombre de phénomènes caractéristiques de la matière interagissant fortement avec les champs électromagnétiques se produisent dans le plasma. Il est capable de conduire l'électricité, de générer des ondes électromagnétiques, d'émettre des radiations et de réagir à des champs électriques et magnétiques externes. En raison de la grande mobilité des porteurs de charge, le plasma présente une conductivité électrique élevée et la capacité de créer des structures spatiales telles que eddy currents, des ondes ou des cellules de convection.
En fonction du degré d'ionisation, de la densité et de la température, les plasmas sont divisés en chauds (haute énergie), froids (basse température), équilibrés et déséquilibrés en termes de température des électrons et des ions. Les plasmas sont naturellement présents dans la nature, notamment dans les étoiles, les éclairs, les aurores et l'ionosphère. Les plasmas générés artificiellement sont utilisés dans une variété d'applications technologiques telles que la décharge luminescente, le soudage à l'arc, les moteurs à plasma, les processus de gravure dans la microélectronique , les lampes à plasma, les réacteurs de fusion et les dispositifs de stérilisation et de purification des gaz.
La description mathématique des plasmas nécessite la prise en compte des équations de l'électrodynamique, de la cinétique des particules et de la théorie des systèmes complexes. La théorie de la magnétohydrodynamique (MHD), qui décrit le comportement d'un fluide ionisé en présence de champs magnétiques, joue un rôle important dans la recherche sur les plasmas. Les plasmas peuvent exister en équilibre thermique ou être fortement non stationnaires, ce qui les rend intéressants tant pour la physique fondamentale que pour l'ingénierie de haute technologie.
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