Plasma: diferenças entre revisões
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A presença de um número não desprezível de [[Portador de carga|portadores de carga]] torna o plasma [[Resistividade|eletricamente condutor]], de modo que ele responde fortemente a [[Campo eletromagnético|campos eletromagnéticos]]. O plasma, portanto, possui propriedades bastante diferentes das de [[sólido]]s, [[líquido]]s e [[Gás|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 [[Néon|neônio]]. No universo, o plasma é o estado mais comum da [[Bárion|matéria comum]], a maior parte da qual se encontra no rarefeito [[Espaço sideral|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 denominava "matéria radiante").{{nota de rodapé|Crookes apresentou uma palestra na Associação Britânica para o Avanço da Ciência, em Sheffield, em 22 de agosto de 1879 [http://www.worldcatlibraries.org/wcpa/top3mset/5dcb9349d366f8ec.html] [http://www.tfcbooks.com/mall/more/315rm.htm]}} A natureza da matéria do "[[raio catódico]]" do tubo de Crookes foi depois identificada pelo físico britânico [[Joseph John Thomson|Sir J.J. Thomson]] em 1897{{nota de rodapé|Anunciado em sua palestra noturna no Royal Institution, de Londres, em 30 de abril de 1897, e publicado no Philosophical Magazine.<ref>{{citar periódico|autor =J.J. Thomson|título=Cathode Rays |periódico=Philosophical Magazine |volume=44 |página=293 |url=http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/thomson1897.html |ano=1897}}</ref>}} e chamado de "plasma" em 1928 por [[Irving Langmuir]],<ref name="langmuir1928">{{citar periódico|autor =I. Langmuir|doi=10.1073/pnas.14.8.627|título=Oscillations in ionized gases|periódico=Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.|volume=14|número=8|página=628|ano=1928|bibcode = 1928PNAS...14..627L }}</ref> devido à capacidade que o plasma das descargas elétricas tem de se moldar dentro dos tubos onde ele é gerado.<ref>{{citar livro|autor=BROWN, Sanborn C.|seção=A Short History of Gaseous Electronics|editor=HIRSH, Merle N. e OSKAM, H. J.|título=Gaseous Electronics|volume=1|local=Nova Yorque|editora=Academic Press|ano=1978|
<blockquote>Com exceção das proximidades dos eletrodos, onde há ''bainhas'' contendo menos 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.<ref name="langmuir1928" /></blockquote>
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Também é definido como [[gás]] no qual uma fração substancial dos [[átomos]] está [[ionização|ionizada]]. Um processo simples de ionização é aquecer o gás para que aumente o impacto eletrônico, por exemplo. Desse modo, o gás se torna o plasma quando a adição de [[calor]] ou outra forma de [[energia]] faz com que um número significante de seus átomos libere alguns ou todos os seus [[elétrons]]. Esses átomos que perdem elétrons ficam ionizados, ou seja, com uma carga positiva resultante, e os elétrons separados de seus átomos ficam livres para se mover pelo gás, interagindo com outros átomos e elétrons.
Por apresentar-se num estado fluido similar ao [[estado gasoso]], o plasma é comumente descrito ou como o "quarto estado de agregação da matéria" (os três primeiros sendo sólido, líquido e gasoso). Mas essa descrição não é muito precisa, pois a passagem de um gás para a forma de plasma não ocorre através de uma transição de fase bem definida, tal como nas transições do [[estado sólido]] para [[estado líquido|líquido]] e deste para gás. De todo modo, o plasma pode ser considerado como um estado distinto da matéria, caracterizado por possuir um número de partículas eletricamente carregadas que é suficiente para afetar suas propriedades e comportamento. Os plasmas são bons [[condutor elétrico|condutores elétricos]], e suas partículas respondem fortemente a [[Interação eletromagnética|interações eletromagnéticas]] de grande alcance.<ref>{{es}} {{
Quando o número de átomos ionizados é relativamente pequeno, a interação entre as partículas carregadas do gás ionizado é dominada por processos colisionais, ou seja, que envolvem principalmente colisões binárias entre elas. Quando o número de partículas carregadas é substancial, a interação entre as partículas carregadas é dominada por processos coletivos, ou seja, a dinâmica de cada uma delas é determinada pelos campos elétricos e magnéticos produzidos por todas as outras partículas carregadas do meio. Neste caso, o gás ionizado passa a ser denominado plasma.<ref>{{Citar web|url=http://www.plasmas.org/basics.htm|titulo=Plasma Science and Technology - Basics - Overview|acessodata=2017-06-27|obra=www.plasmas.org}}</ref><ref>{{Citar web|url=http://www.plasmaphysics.org.uk/|titulo=Theoretical Principles of Plasma Physics and Atomic Physics|acessodata=2017-06-27|obra=www.plasmaphysics.org.uk}}</ref>
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=== Definição de um plasma ===
O plasma é livremente descrito como um meio eletricamente neutro de partículas positivas e negativas (isto é, a carga total de um plasma é aproximadamente zero). É importante notar que, embora não tenham limites, essas partículas não são "livres". Quando as cargas se movem, elas geram correntes elétricas com campos magnéticos e, como resultado, cada uma é afetada pelos campos das outras. Isto determina o comportamento coletivo com muitos graus de liberdade.<ref name="Sturrock">{{citar livro |título=Plasma Physics: An Introduction to the Theory of Astrophysical, Geophysical & Laboratory Plasmas. |último=Sturrock |primeiro=Peter A. |local=Cambridge |editora=Cambridge University Press |ano=1994 |isbn=0521448107}}</ref><ref>{{citar livro|título=The Framework of Plasma Physics |autor =Hazeltine, R.D.; Waelbroeck, F.L. |ano=2004 |publicado=Westview Press. |isbn=0738200476 }}</ref> Uma definição pode ter três critérios:
# '''A aproximação de plasma''': partículas carregadas devem estar suficientemente próximas, de modo que cada uma influencie muitas partículas carregadas na sua vizinhança, em vez de somente interagir com a mais próxima (esses efeitos coletivos são característicos de um plasma). A aproximação de plasma é válida quando o número de portadores de carga no interior da esfera de influência (chamada de '''esfera de Debye''', cujo raio é o [[comprimento de Debye]]) de uma partícula em particular é maior do que uma unidade, para que haja comportamento coletivo das partículas carregadas. O número médio de partículas na esfera de Debye é representado pelo parâmetro de plasma "Λ" (a letra [[Alfabeto grego|grega]] [[lambda]]).
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=== Filamentação ===
Estriamentos ou estruturas em forma de mola<ref>{{citar periódico|autor =Dickel, J. R.|bibcode=1990BAAS...22..832D |título=The Filaments in Supernova Remnants: Sheets, Strings, Ribbons, or?|ano=1990|periódico=Bulletin of the American Astronomical Society|volume= 22|página=832}}</ref> são vistos em muitos plasmas, como a bola de plasma, a [[aurora polar]],<ref>{{citar periódico|autor =Grydeland, T., '
A filamentação também se refere à auto-focalização de um pulso de laser de alta potência. Em alta potência, a parte não linear do índice de refração se torna importante e causa um índice de refração maior no centro do feixe de laser, onde o laser é mais brilhante, causando um feedback que focaliza o laser ainda mais. O laser com foco mais estreito tem um pico de brilho mais alto (irradiância), que forma um plasma. O plasma tem um índice de refração menor que um, fazendo com que o feixe de laser perca o foco. A inter-relação do índice de refração que focaliza com o plasma que desfocaliza provoca a formação de um longo filamento de plasma que pode ter comprimento de [[Micrômetro (unidade de medida)|micrômetros]] a quilômetros.<ref>{{citar periódico|autor =S. L. Chin|url=http://icpr.snu.ac.kr/resource/wop.pdf/J01/2006/049/S01/J012006049S010281.pdf|periódico=Journal of the Korean Physical Society|volume=49|ano=2006|página=281|título=Some Fundamental Concepts of Femtosecond Laser Filamentation}}</ref>
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==== Descargas de baixa pressão ====
''Plasmas de descarga luminescente'': plasmas não térmicos gerados pela aplicação de corrente contínua ou campo elétrico RF (radiofrequência) de baixa frequência (< 100
''Plasmas capacitivos'': similares aos plasmas de descarga luminescente, mas gerados por campos elétricos RF de alta frequência, tipicamente 13,56
''Plasmas indutivos'': similares aos capacitivos e com aplicações similares, mas o eletrodo consiste de uma bobina revestindo o volume da descarga, que indutivamente excita o plasma.
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''Descarga de corona'': descarga não térmica gerada pela aplicação de alta tensão em eletrodos de ponta aguda. É comumente usado em geradores de [[ozônio]] e precipitadores de partículas.
''Descarga de barreira dielétrica'': descarga não térmica gerada pela aplicação de altas tensões em pequenos espaços, enquanto um revestimento não condutor impede a transição da descarga de plasma em um arco. É com frequência chamado inadequadamente "descarga de corona" na indústria e tem aplicação similar a esta. É também largamente utilizado no tratamento de tecidos.<ref>{{citar periódico|autor =F.
''Descarga capacitiva'': plasma não térmico gerado pela aplicação de radiofrequência (por exemplo, de 13,56
== Aplicações ==
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