Etat Plasma
Bonjours a tous je voudrai me renseigner un peut plus sur la physique étant éléve de 3em je participe au Projet de mon établissement qui travail sur Les étoiles, nous avons vue un peut le projet Iter et parler un peut un peut du Plasma.
j'aimerai savoir beaucoup sur l'état plasma, mais je ne trouve aucun site qiu ne m'en parle, je voudrai savoir si quelqu'un pourrai me péciser un peut plus la nature du plasma
je vous remercie, a bientot
Salut
C'est une question un peu difficile, surtout si tu es en 3e (même moi qui bosse avec toute la journée, je cale un peu sur la question) (mais je ne suis pas prof et je ne sais pas vraiment transmettre ce que je comprends pour peu que ça soit un peu instinstif donc on va faire tous les deux avec ce qu'on a)
Essayons de simplifier: dans certains conditions de densité de particules et de température, on peut obtenir quelquechose appelé "plasma".
Là, la partie qu'il va falloir que tu acceptes: il y a un principe selon lequel mouvement=chaleur (en gros). Donc quand on parle de température des particules, en fait, on parle de la vitesse des particules.
Un plasma, ça contient des particules neutres électriquement, des particules chargées électriquement (ions, électrons) et des photons dus à la désexcitation de certaines particules. C'est en quelque sorte un vaste terrain de football américain pour particules: elles entrent en collision avec une force suffisante pour qu'il y ait des modifications, des recombinaisons, des excitations, etc...
Dans des conditions "normales", le plasma n'existe pas: la matière est trop dense et froide pour être dans cet état.
Mais si tu réduis la densité de particules, ou si tu chauffes suffisamment, tu peux obtenir un plasma: en fait, soit tu réduis le nombre de collisions (et donc les particules ne sont as arrêtées à tout bout de champ et peuvent prendre de la vitesse pour augmenter la force des collisions), soit tu augmentes leur vitesse (et du coup les collisions sont suffisamment fortes; et en plus plus fréquentes donc le plasma est beaucoup plus énergétique)
Maintenant, le cas du soleil (ou de ITER): la densité de matière est forte voire très forte dans le cas du soleil et c'est la température qui est montée localement: les atomes se recombinent, larguant de l'énergie et entretenant le processus (si celui-ci est lancé et que les conditions restent favorables). Tu as donc un plasma dit "chaud"
Un autre exemple: les dépôts sous vide (ce qu'on fait sur certains outils de coupe par exemple) et les néons. Là, tu abaisses la pression au point que la densité de particules devient relativement faible. Il faut aussi une source d'énergie pour accélérer certaines particules (bien souvent les électrons: vive l'électricité). Le plasma ne créé pas sa propre énergie, il est entretenu par ta source. C'est intéressant soit pour créer de la lumière, soit pour provoquer des collisions avec une cible que tu choisis. On appelle ces plasmas des plasma "froids" car on chauffe beaucoup moins (pas plus de 1160K, pour les atomes en tout cas... les électrons montant jusqu'à 116000K ^^). Ils sont aussi plus faciles à maitriser (enfin facile... facon de parler mais n'empeche).
Après, il y a aussi les vents solaires, les flammes, et d'autres, mais je ne me suis jamais penchée sur ça, d'autres sauront mieux.
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Et surtout de l'énergie cinétique !!Envoyé par akiko
Disons pour être clair que l'état plasma diffère de l'état gazeux dans la mesure ou le plasma contient des charges électriques positives et négatives, et ce respectant l'équation d'électroneutralité !
Je chipote, mais elles entrent en collision avec une énergie suffisante...
La matière solide est trop dense. Mais un gaz à basse pression n'est pas forcément un plasma.
hum... ça dépend du plasma. Evidemment dans les tubes à décharges, les collisions sont très importantes pour entretenir les états d'ionisation et d'excitation du plasma, et donc on se place à basse pression pour que l'excitation (ou l'ionisation) soit maximisée. Cependant, dans les plasmas de fusion type ITER, c'est tout le contraire ! on augmente considérablement la densité afin de franchir la barrière coulombienne répulsive entre les noyaux de deutérium et tritium.
OK pour les tubes à décharges.
Dans les plasmas chauds, je doute qu'il y ait encore des espèces neutres. Le taux d'ionisation est si élevé que la matière serait plutôt complètement ionisée !
SI tu parles du procédé PLD, alors c'est plutôt un plasma type thermique auquel nous avons affaire ici.
En fait, le plasma est un milieu dans lequel on injecte de l'énergie et qui en retour, restitue cette énergie. On parle de "pertes". Ces pertes peuvent être causées par de nombreux phénomènes : rayonnement, désexcitation par collision, diffusion ambipolaire sur les parois...
En fait, un plasma est dit froid, lorsque la gamme de température du plasma est relativement faible. Dans un plasma froid, on "chauffe" uniquement les électrons, et les espèces neutres restent pratiquement à la température ambiante. On a deux températures au sein du milieu, la température électronique, très chaude, et la température des ions et des atomes, généralement posées égales, et relativement faibles.
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Dernière modification par JPL ; 04/01/2007 à 17h34.
Je vous remerci beaucoup
une derniere chose en ce moment l'ont parle de courant induit entre un aimant que l'ont fait tomber dans un tube de cuivre, l'aimant met beaucoup de temps a tomber a cause de ce courant induit, ce courant induit sa serai pas un champ magnétique qui serait crée ?
Salut,
La variation du champ magnétique induit un champ électrique qui va créer des courants (courants de Foucault).
Encore une victoire de Canard !
D'accordmerci
Merci pour toutes ces précisions ketchupi. Comme quoi, ce n'est pas parce qu'on sait créer un plasma qu'on sait expliquer ce que c'est correctement...
Juste une question (histoire de ne pas rester dans une ignorance crasse): c'est quoi une PLD? Je connaissais la PVD et deux ou trois autres procédés de dépôt avec apport de chaleur dans lesquels on créé un plasma mais ce sigle ne me dit rien du tout...
Merci d'avance!
++
Kiko
La PVD, j'avais oublié ce procédé. Effectivement le dépôt par pulvérisation physique utilise un plasma froid avec des courants de polarisation des cibles et du substrats !
La PLD, c'est le dépôt de couches minces par laser impulsionnel (Pulsed Laser Deposition). C'est une technique qui utilise la cohérence spatiale des faisceaux laser pour vaporiser un matériau et le déposer sur un substrat. Autrement dit, le faisceau est focalisé avec une irradiance telle qu'au point de focalisation, le matériau est chauffé très efficacement ce qui le fait changer d'état. Il passe rapidement de l'état solide à l'état liquide, puis une vapeur se forme au dessus de la surface, et un plasma peut se former dans la vapeur. Le plasma forme un panache d'ablation (une sorte d'ovoïde) qui se dirige vers un substrat. Le dépôt des espèces énergétiques permet d'obtenir une stoechiométrie très fine et une bonne qualité cristalline (si souhaitée).
Le plasma est typiquement un plasma thermique (les valeurs de la température peuvent atteindre 30 000 à 50 000 K suivant les irradiances !).
Et n'oublions pas qu'une brave flamme de feu de bois est un plasma...
"Plus les choses changent et plus elles restent les mêmes..." Snake Plisskein
ah bon ?
Pourtant la flamme et les gaz brûlés ne sont pas chargés électriquement. Et je croyais que la combustion était un dégagement de chaleur suite à une réaction chimique...
J'aimerais d'autres avis sur la question.
Salut,
hum, tu es sûr de ça ? Je ne suis pas doué en physique mais il me semble néanmoins que ce qui caractérise un plasma, c'est que les particules le constituant ne se combinent pas. Or une réaction de combustion n'est jamais qu'une réaction chimique exothermique : combustible + O2 -> H2O + CO2 + divers + Q, non ?
Merci de m'éclairer.
EDIT : croisement avec ketchupi.
« Angle éternel, la terre et le ciel, pour bissectrice, le vent. » Garcia Lorca
dans un plasma chimiquement non inerte, il peut y avoir des associations moléculaires, je prends par exemple un plasma fluoré,notamment, dans lequel il y a dissociation mais également beaucoup d'associations moléculaires !!
Mais une flamme est-elle un plasma, là est la question ! Je doute !
Je tiens ça de Mariposa: faire une recherche avec "flammes" et "plasma".
Il me semble que je peux lui faire confiance sur ce sujet compte tenu de ses références.
Il me semble que Q a justement un effet suffisamment important pour que certains gaz passent à l'état de plasma.
N'oublions pas que d'un certain point de vue une fusion thermonucléaire n'est autre qu'une réaction physico-chimique exothermique.
"Plus les choses changent et plus elles restent les mêmes..." Snake Plisskein
Certes, mais c'est une réaction bien précise, comme l'est la combustion. Maintenant, tu peux générer un plasma qui empêche une flamme de s'éteindre. LE site de l'onera en parle très bien, et ils ne font pas l'amalgame entre une flamme et un plasma.
http://www.onera.fr/coupdezoom/26-plasma.php
D'après tout ce que j'ai pu lire contrairement aux autres changements d'états qui sont délimitées assez franchement, le changement d'états entre un état gazeux et un état plasma est très progressif. Ainsi, les flammes qui sont souvent partiellement ionisées sont dans l'état de transition entre un gaz et un plasma moléculaire. Ainsi en fonction de la température de la flamme et de la nature du gaz, c'est plus ou moins un gaz et plus ou moins un plasma. Il semblerait que pour un feu de bois, ce soit plus un gaz qu'un plasma car le taux d'ionisation est très faible.
"Plus les choses changent et plus elles restent les mêmes..." Snake Plisskein
Bonjours svp je veux savoir pourquoi l'etat plasma n'a pas de masse
Salut ,
L'état plasma ne veut rien dire : est ce que l'état solide a une masse ???
Un plasma a la somme des masses de ses composants , comme tout ...
Dernière modification par XK150 ; 26/11/2018 à 06h56.
