等离子体原理概念
宇宙中最常见的物理状态是什么？气体，液体还是固体？
1.什么是等离子体
提到“等离子体”这个词，90%以上的人可能会有以下表达，然后：你说什么？
所以，至少用一个通俗的比喻来说说什么是等离子体。
想象一下，如果你得到一个火力足够强大的加热装置，你可以把它想象成家里的微波炉、烤箱等等。然后在加热装置里放一块冰，逐渐开始加大功率。
那么我们首先看到的是，当温度达到0时，冰开始融化，逐渐变成水。
当加热装置的功率增加时，温度达到100，水沸腾成蒸汽，充满加热装置的容器。
这时在你好奇心的驱使下，加热装置足够先进，继续加大功率，温度可能会达到1000，10000.然后你会发现加热装置里的水蒸气开始发光。那么什么是发光的，水蒸气变成了什么物质？
此时的物质状态可以称为等离子体。这时水分子有很高的动能，相互碰撞。当能量足够时，气体会因碰撞而电离，形成由电子、离子和分子组成的系统。
这个由大量带电粒子组成的系统叫做等离子体。
那么，光从哪里来呢？
等离子体中有大量的离子和电子，它们之间的相互作用会停止并再次结合。当电子与离子结合时，从高能级跃迁到低能级，同时发射出一个光子，所以你可以看到等离子体在发光。结合的分子可能会再次碰撞电离，再次形成电子和离子，所以看到的光是等离子体在消光过程中留下的痕迹。所以等离子体通常伴随着发光。
这里需要注意的是，不是任何由带电粒子组成的系统都是等离子体，比如氯化钠溶液。只有具有等离子体特性的带电粒子系统才叫做等离子体。
更科学完整的定义是：
等离子体由大量正负带电粒子组成，中性粒子也是存在的。空间尺度上的长度远大于德拜长度，时间尺度远大于等离子体的电子振荡频率，是准电中性的。粒子在电磁等长程力作用下的运动和行为主要是集体效应。
等离子体的英文单词是“plasma”，起源于希腊语。它是由朗缪尔在1928年引入的，将辉光放电产生的电离气体命名为“等离子体”。其本意是电离气体的正负电荷大致相等，整个气体呈电中性或准电中性。
等离子体在空间中广泛存在，从电离层到宇宙深处的物质几乎都被电离了。宇宙中99%的可见物质是等离子体。相反，我们地球上的这种固液气状态是宇宙中的一种替代。
2.空间等离子体
(1)星星
我们最熟悉的太阳是一种等离子体，占太阳系总质量的99.86%。
(2)太阳风
太阳风是太阳高层大气发射的超音速等离子体带电粒子流，由电子和质子组成。
(3)星际物质
行星际物质是太阳系中充满的物质。星际空间虽然是空的，但不是真空，里面分布着很稀薄的气体和很少的尘埃。在近地轨道的行星际空间，平均每立方厘米约有五个正离子(多为质子)和五个电子。可以认为是很薄的等离子体。
(4)星云
星云是尘埃、氢、氦和其他电离气体聚集的星际云。图为蟹状星云。
3.地球上的等离子体
(1)闪电
闪电是云之间、云与地面之间或云的不同部分之间的强烈放电现象。
(2)大气电离层
电离层被太阳高能辐射和宇宙射线电离。
(3)极光
极光是一种多彩的等离子体现象，发生的原因是太阳带电粒子流(太阳风)进入地球磁场，太阳的高能带电粒子流(太阳风)激发(或电离)高层大气中的分子或原子。
4.人造等离子体
(1)火焰
火焰是燃烧的可燃气体发光、升温并向上闪烁的状态或现象。并非所有火焰都处于高温等离子体状态，只有火焰上方的高温部分是等离子体。
(2)荧光灯和霓虹灯中的电离气体
霓虹灯管是两端带电极的密封玻璃管，管内充有一些低压气体。电极上施加几千伏的电压，电离管中的气体使其发光。光的颜色取决于管中的气体。
(3)核聚变实验中的高温电离气体
在核聚变反应中，两个原子核必须克服静电排斥力，同时原子核必须脱去电子壳层成为离子态，并且只有在密度足够高的情况下才能相互反应。为此，参与反应的原子核必须被加热到数十亿个尺度。原子核一方面成为电子和离子的混合物，即等离子体，另一方面原子核有足够高的动能克服静电排斥。
(4)电焊时产生的高温电弧
电弧不仅是气体放电现象，也是等离子体
人们创造的等离子体形态不仅是上述形态，而且与人们的生活和工业生产密切相关。未来会有更多的等离子体形态陆续介绍给大家，让大家欣赏等离子体世界的美好。
