| 词条 | 第四态 |
| 释义 | 等离子态由来我们知道物质有三种存在状态：固态、液态和气态。其实物质还有第四种状态，那就是等离子态（plasma）。它是由英国皇家学会会员化学家兼物理学家威廉·克鲁克斯（William Crookes）在1879年发现，而“Plasma”这个词最早由朗廖尔（Longmuir）在1928年采用。 简介等离子态是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引而形成带负电的自由电子和带正电的离子共存的状态。由于此时物质正、负电荷总数仍然相等，因此叫做等离子态（又叫等离子体）。 具体内容宏观物质在一定的压力下随温度升高由固态变成液态，再变为气态(有的直接变成气态)。当温度继续升高，气态分子热运动加剧。当温度足够高时，分子中的原子由于获得了足够大的动能，便开始彼此分离。分子受热时分裂成原子状态的过程称为离解；若进一步提高温度，原子的外层电子会摆脱原子核的束缚成为自由电子。失去电子的原子变成带正电的离子，这个过程称电离。发生电离（无论是部分电离还是完全电离）的气体称之为等离子态。等离子态是由带正、负电荷的粒子组成的气体，由于正负电荷总数相等，故等离子态的净电荷等于零。通常把电离度小于0.1％的气体称弱电离气体，也称低温等离子态。电离度大于0.1％的称为强电离等离子态，也称高温等离子态。 等离子态和气体有很多相似之处，比如，没有确定的形状和体积，具有流动性。但等离子态也有很多独特的性质，等离子态和普通气体的最大区别就是它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子，有很高的电导率；和电磁场的耦合作用也极强：带电粒子可以同电场耦合，带电粒子流可以和磁场耦合，因此它的运动明显受到电磁场的影响，所以描述等离子态要用到电动力学、磁流体动力学等。 宇宙中的等离子态在茫茫无际的宇宙空间里，等离子态是一种普遍存在的状态，如下图所示是由等离子态聚集而在各处形成的星系。宇宙中大部分发光的星球内部温度和压力都很高，这 些星球内部的物质差不多都处于等离子态。只有在那些昏暗的行星和分散的星际物质里才可以找到固态、液态和气态的物质。目前观测到的宇宙物质中，等离子态占到99%。 日常应用就在我们周围，也经常看到等离子态的物质。在日光灯和霓虹灯的灯管里，在眩目的白炽电弧里，都能找到它的踪迹。另外，在地球周围的电离层里，在美丽的极光、大气中的闪光放电和流星的尾巴里，也能找到奇妙的等离子态。 等离子态在工业上的应用具有十分广阔的前景。高温等离子态的重要应用是受控核聚变。低温等离子态用于切割、焊接和喷涂以及制造各种新型的电光源与显示器等。等离子彩电PDP（Plasma Display Panel）就是等离子态在工业上的具体应用。它是在两张薄玻璃板之间充填混合气体，施加电压使之产生离子气体，然后使等离子气体放电，与基板中的荧光体发生反应，产生彩色影像。等离子彩电不受磁力和磁场影响，具有机身纤薄、重量轻、屏幕大、色彩鲜艳、画面清晰、亮度高、失真度小、节省空间等优点，因此又叫“壁挂式电视”。 常见的等离子体* 人造的等离子体 o 荧光灯，霓虹灯灯管中的电离气体 o 核聚变实验中的高温电离气体 o 电焊时产生的高温电弧 * 地球上的等离子体 o 火焰（上部的高温部分） o 闪电 o 大气层中的电离层 o 极光 * 宇宙空间中的等离子体 o 恒星 o 太阳风 o 行星际物质 o 恒星际物质 o 星云 积层云火花 低温等离子当外加电压达到气体的着火电压时，气体分子被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。 液晶态大自然的一切物质都是以固态、汽态和液态三科状态存在着，但是有些固态物质加热以后，却表现另一种奇特的现象。它先是熔化成白色状态的粘液，随著温度不断升高，又变成清亮透明的液体。这说明在固体转化成液体的过程中，不仅存在一个熔点，还有一个清亮点，因此科学家把这种介于熔点与清亮点之间的特殊状态，称为物质的第四态——液晶态。 液晶分子有三种排列规则，晶体方向不同，它的特性也不同。液晶具有液体的流动性，同时又有晶体的光学特性。请看一个有趣的实验，我们用简易的方法制成液晶薄片，将它置于起偏振片与检偏振片之间，它由亮变暗，这表明液晶对入射光具有旋转90度的扭曲作用。 再看：液晶能随电场转换，时启、时闭、忽明、忽暗，这表明通电能使液晶分子作扭曲排列。 在现代生活中，液晶最广泛的应用就是数字显示，它在电子领域里真可谓是大显身手。在人们日常生活、工作与学习中随处可见。其实，液晶显示同光阀一样，也是一种光电效应。在簿薄的玻璃片上，光刻着透明状的导电电极，上下玻璃片之间紧夹着10微米液晶薄层，这种以段为组合的数字显示，叫做段显示，每段都有一个电极连通电路。随着驱动电路电场的变换，液晶分子不断转换方向，从而显示出不同的数字来。 目前，液晶数字显示已普遍应用于电子钟表，它功耗极低，直观实用。 由于液晶数字显示具有快速、灵敏、清晰、准确等优点，因此它促进了计算机及仪表产品的更新换代，展示出良好的发展前景。 彩色液晶显示鲜艳美观，数字悦目清晰，它为汽车仪表多样化开拓了新的途径。崭露头角的液晶电视，更让人惊奇振奋。 液晶是一种奇异的第四态物质，科学家还在开发它的神秘功能，预计在人类进入二十一世纪的年代里，它将促使电子、生物及尖端科技领域的一场伟大革命。 |
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