Você sabe o que é plasma?
Há algum tempo atrás, falamos aqui no Curioso e Cia. sobre tempestades. Mais especificamente sobre raios. Então fazemos a seguinte pergunta: O que é o raio? Sólido, líquido, gás? Pois saiba que não é nada disso! O raio é plasma. Plasma? Há menos tempo, também falamos sobre as televisões de plasma. Pois então! Você não sabe o que é plasma? Então veja esse nosso pequeno grande post que preparamos.
Em física e em química, o plasma é um dos estados físicos da matéria (é isso mesmo que você leu), similar ao gás, no qual certa porção das partículas é ionizada (íon = partícula que ganha ou perde elétrons). A premissa básica é que o aquecimento de um gás provoca a dissociação das suas ligações moleculares, convertendo-o em seus átomos constituintes. Além disso, esse aquecimento adicional pode levar à ionização dessas moléculas e dos átomos do gás, transformando-o em plasma contendo partículas carregadas (elétrons e íons positivos).
A presença de um número não desprezível de portadores de carga torna o plasma eletricamente condutor, de modo que ele responde fortemente a campos eletromagnéticos. O plasma, portanto, possui propriedades bastante diferentes das de sólidos, líquidos e gases e é considerado um estado distinto da matéria. Como o gás, o plasma não possui forma ou volume definidos, a não ser quando contido em um recipiente; diferentemente do gás, porém, sob a influência de um campo magnético ele pode formar estruturas como filamentos, raios e camadas duplas. Alguns plasmas comuns são as estrelas e placas de neônio. No universo, o plasma é o estado mais comum da matéria comum, a maior parte da qual se encontra no rarefeito plasma intergaláctico e em estrelas.
O plasma foi primeiramente identificado em um tubo de Crookes e descrito por Sir William Crookes em 1879 (ele o chamava "matéria radiante"). A natureza da matéria do "raio catódico" do tubo de Crookes foi depois identificada pelo físico britânico Sir J.J. Thomsonem 1897 e chamado de "plasma" em 1928 por Irving Langmuir, devido a capacidade que o plasma das descargas elétricas têm de se moldar dentro dos tubos onde eles são gerados. Langmuir escreveu:
Encontrar plasma pode ser mais fácil do que você pensa! Os plasmas são, de longe, os mais comuns estados da matéria do universo, tanto em massa como em volume. Todas as estrelas são feitas de plasma e mesmo o espaço entre as estrelas é preenchido com um plasma, embora muito esparso. Grãos muito pequenos no interior de um plasma gasoso também assumem uma carga resultante negativa, de modo que eles podem atuar como um componente iônico fortemente negativo do plasma.
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Um raio é uma descarga elétrica de grande intensidade que ocorre quando a rigidez dielétrica do ar é quebrada e cargas elétricas fluem diretamente da nuvem para o solo, ou vice-versa, produzindo diversos tipos de radiação eletromagnética, além de ondas sonoras, que são conhecidas como trovões. A principal diferença entre relâmpagos e raios consiste no fato de que o termo relâmpago refere-se a qualquer descarga elétrica atmosférica, enquanto um raio é uma descarga que ocorre entre a nuvem e o solo. Por isso, pode-se dizer que todo o raio é um relâmpago, mas nem todo o relâmpago é um raio.
Os raios sempre foram motivo de fascínio, tanto que mitos e superstições relacionados com descargas elétricas estiveram presentes no surgimento das primeiras religiões. Diversas explicações mitológicas foram propostas ao longo da história, até que, no século XVIII, o cientista norte-americano Benjamin Franklin descobriu a natureza elétrica do fenômeno. Atualmente, os mais variados instrumentos, como câmeras digitais de alta velocidade, detectores de radiação eletromagnética e osciloscópios, são utilizados para estudo deste fenômeno atmosférico.
A aurora polar é um fenômeno óptico composto de um brilho observado nos céus noturnos nas regiões polares, em decorrência do impacto de partículas de vento solar e a poeira espacial encontrada na via láctea com a alta atmosfera da Terra, canalizadas pelo campo magnético terrestre. Em latitudes do hemisfério norte é conhecida como aurora boreal (nome batizado por Galileu Galilei em 1619, em referência à deusa romana do amanhecer, Aurora, e ao seu filho, Bóreas, representante dos ventos nortes). Ocorre normalmente nas épocas de setembro a outubro e de março a abril. Em latitudes do hemisfério sul é conhecida como aurora austral, nome batizado por James Cook, uma referência direta ao fato de estar ao Sul.
O fenômeno não é exclusivo somente à Terra, sendo também observável em outros planetas do sistema solar como Júpiter, Saturno, Marte e Vênus. Da mesma maneira, o fenômeno não é exclusivo da natureza, sendo também reproduzível artificialmente através de explosões nucleares ou em laboratório.
O globo (ou lâmpada) de plasma é essencialmente constituído por uma esfera de vidro com um gás em baixa pressão e por um eletrodo central em alta voltagem. Descargas elétricas provocam a excitação e a ionização de alguns átomos de gás. Os átomos excitados, ao voltarem ao estado inicial, emitem luz.
A descarga elétrica é capaz de "excitar" a lâmpada fluorescente, mesmo estando a uma certa distância do globo - pois a alta tensão rompe a dieletricidade do gás, fazendo-o passar para o estado plasma, tornado-o condutor. Quando uma pessoa coloca a mão na lâmpada acima da zona iluminada, ela ilumina até à zona em que a mão encosta, pois a pessoa passa a ser o condutor elétrico, induzindo a corrente à área onde a mão está.
A presença de um número não desprezível de portadores de carga torna o plasma eletricamente condutor, de modo que ele responde fortemente a campos eletromagnéticos. O plasma, portanto, possui propriedades bastante diferentes das de sólidos, líquidos e gases e é considerado um estado distinto da matéria. Como o gás, o plasma não possui forma ou volume definidos, a não ser quando contido em um recipiente; diferentemente do gás, porém, sob a influência de um campo magnético ele pode formar estruturas como filamentos, raios e camadas duplas. Alguns plasmas comuns são as estrelas e placas de neônio. No universo, o plasma é o estado mais comum da matéria comum, a maior parte da qual se encontra no rarefeito plasma intergaláctico e em estrelas.
A descoberta do plasma
O plasma foi primeiramente identificado em um tubo de Crookes e descrito por Sir William Crookes em 1879 (ele o chamava "matéria radiante"). A natureza da matéria do "raio catódico" do tubo de Crookes foi depois identificada pelo físico britânico Sir J.J. Thomsonem 1897 e chamado de "plasma" em 1928 por Irving Langmuir, devido a capacidade que o plasma das descargas elétricas têm de se moldar dentro dos tubos onde eles são gerados. Langmuir escreveu:
Com exceção das proximidades dos eletrodos, onde há bainhas contendo muito poucos elétrons, o gás ionizado contém íons e elétrons em quantidades aproximadamente iguais, de modo que a carga espacial resultante é muito pequena. Nós usaremos o nome plasma para descrever esta região contendo cargas equilibradas de íons e elétrons.
Os plasmas mais comuns
Encontrar plasma pode ser mais fácil do que você pensa! Os plasmas são, de longe, os mais comuns estados da matéria do universo, tanto em massa como em volume. Todas as estrelas são feitas de plasma e mesmo o espaço entre as estrelas é preenchido com um plasma, embora muito esparso. Grãos muito pequenos no interior de um plasma gasoso também assumem uma carga resultante negativa, de modo que eles podem atuar como um componente iônico fortemente negativo do plasma.
É mais comum a nós encontrarmos plasma nas seguintes formas:
>>> RAIOS
>>> AURORAS POLARES (BOREAIS E AUSTRAIS)
O fenômeno não é exclusivo somente à Terra, sendo também observável em outros planetas do sistema solar como Júpiter, Saturno, Marte e Vênus. Da mesma maneira, o fenômeno não é exclusivo da natureza, sendo também reproduzível artificialmente através de explosões nucleares ou em laboratório.
>>> GLOBOS DE PLASMA
A descarga elétrica é capaz de "excitar" a lâmpada fluorescente, mesmo estando a uma certa distância do globo - pois a alta tensão rompe a dieletricidade do gás, fazendo-o passar para o estado plasma, tornado-o condutor. Quando uma pessoa coloca a mão na lâmpada acima da zona iluminada, ela ilumina até à zona em que a mão encosta, pois a pessoa passa a ser o condutor elétrico, induzindo a corrente à área onde a mão está.
>>> OUTRAS FORMAS COMUNS
- TVs e telas de plasma
- Lâmpadas fluorescentes
- Sinalizadores de neon
- Exaustão de foguetes
- Propulsores de íons
- Arco de solda
- Arcos produzidos em bobinas de Tesla
- Lasers
- Raios globulares
- Fogo e chamas
>>> LEIA MAIS
Fonte: Wikipédia
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