Плазма обладает свойствами диамагнетизма, поскольку создаваемые внутри нее внешними полями круговые токи стремятся ослабить эти внешние поля.
Спектр излучения плазмы состоит из отдельных спектральных линий. В газосветных трубках наряду с ионизацией происходит и обратный процесс рекомбинации ионов и электронов, дающий так называемое рекомбинационное излучение со спектром в виде широких полос.
Для высокотемпературной плазмы характерно тормозное излучение с непрерывным спектром, возникающее при столкновениях электронов с ионами.
Корпускулярным излучением плазмы называют быстрые частицы, вылетающие из неравновесной плазмы в результате развития некоторых видов неустойчивости, что имеет место в атмосфере Солнца и в туманностях, образуемых при вспышках сверхновых звезд.
В плазме без магнитного поля возможны волны трех типов - продольные (ленгмюровские), продольные звуковые и поперечные электромагнитные.
Высокотемпературная плазма из дейтерия и трития используется в устройствах управляемого термоядерного синтеза (УТС) - токамаках.
Низкотемпературная плазма находит применение в газоразрядных источниках света и в газовых лазерах, в термоэлектронных преобразователях тепловой энергии в электрическую, в магнитогидродинамических генераторах. В последних струя плазмы тормозится в канале с поперечным магнитным полем, что приводит к появлению между боковыми электродами электрического поля напряженностью Е = Bvfc, где v - скорость потока плазмы.
Если «обратить» МГД-генератор, пропуская через плазму в магнитном поле ток из внешнего источника, образуется плазменный двигатель, весьма перспективный для длительных космических полетов.
Плазматроны, создающие струи плотной низкотемпературной плазмы, широко применяются в различных областях техники. С их помощью режут и сваривают металлы, наносят покрытия. В плазмохимии низкотемпературную плазму используют для получения некоторых соединений. Высокие температуры плазмы позволяют получить высокие скорости химических реакций.
11.6. Некоторые недостатки современных представлений о веществе
Несмотря на то что физической наукой и производством исследованы тысячи твердых, жидких и газообразных веществ, нет оснований полагать, что науке все о них известно и что она может создавать нужные вещества с заранее заданными свойствами. И виной этому является прежде всего непонимание внутренней структуры веществ, непонимание физической природы межмо-лекулярных сил.
Известно, что совсем небольшие примеси могут существеннейшим образом изменить многие свойства материалов - их прочность, температуры фазовых переходов, электро- и теплопроводность и т.п. Однако теория этих изменений все еще находится далеко не в удовлетворительном состоянии.
Известно, что одно и то же вещество, особенно такое, как обычная вода, может иметь разброс свойств в широчайшем диапазоне, что обусловлено различиями в ее структуре. Но чем обусловлено возникновение тех или иных структур и каковы сами эти структуры практически не известно ничего.
Под воздействием электрических и магнитных полей разные вещества ведут себя по-разному. Свойства веществ, подвергнутых обработке сильным магнитным полем при их затвердевании из расплава, существенным образом отличаются от свойств тех же веществ, не подвергнутых магнитной обработке. В последнее время нечто подобное наблюдается с веществами, побывавшими в недавно построенных пирамидах: они меняют свои прочностные свойства в несколько раз безо всякой видимой причины.
Практически ничего не известно, почему вообще свойства материалов именно такие, каковы они у них есть. Например, существует всего семь элементов - ферромагнетиков - железо, кобальт, никель и четыре редкоземельных. Существует объяснение, что эти свойства они получили блогодаря тому, что магнитные моменты их атомов могут суммироваться. Но это не более чем гипотеза, не объясняющая, почему этого не происходит у других элементов, даже находящихся рядом в таблице Менделеева.
Если химические свойства веществ более или менее исследованы, рассчитаны энергии взаимодействий атомов в молекулах, то ван-дер-ваальсовы силы молекулярных взаимодействий в лучшем случае описаны поверхностно, а их реальный механизм практически не раскрыт, хотя и выдвинут ряд гипотез об их природе.
В исследовании веществ, как и в других областях науки, остается еще немало проблем, ждущих своих энтузиастов.
Литература к главе 11.
1. Вавилов С И. Развитие идеи вещества. Собр. соч. М., изд-во АН СССР, 1956, т. 3, с. 41-62.
2. Геллер Ю.А., Рахштадт А.Г. Материаловедение, 4 -е изд. М., Металлургия, 1975, 448 с..
3. Структуры и формы материи. Сб. ст. М., 1967.
4. Физические величины. Справочник под ред И.С.Григорьева и Е.З.Мейлихова. М., Энергоатомиздат, 232 с.
