física

Plasma

O que é o plasma?


O que é o plasma?

Lâmpada de plasma
Fig. 1 - Lâmpada de plasma

Uma definição comum de plasma é descrevê-lo como o Uma definição comum de plasma é descrevê-lo como o quarto estado da matéria.

Normalmente pensamos em três estados da matéria: sólido, líquido e gasoso. Para um elemento comum, como a água, estes três estados são: gelo, água e vapor. A diferença entre estes três estados está ligada aos seus níveis de energia. Quando adicionamos energia na forma de calor ao gelo, ele derrete e forma água. Ao adicionarmos mais energia, a água evapora-se na forma de vapor.

Ao adicionar mais energia ao vapor, estes gases tornam-se ionizados. Esse processo de ionização faz com que esses gases se tornem condutores de eletricidade. Este gás, eletricamente condutor e ionizado, chama-se plasma.

Assim, em física e em química, o plasma é um dos estados físicos da matéria, semelhante ao gás, no qual uma certa porção das partículas é ionizada. A premissa básica é que o aquecimento de um gás provoca a dissociação das suas ligações moleculares, convertendo-o nos seus átomos constituintes. Além disso, esse aquecimento adicional pode levar à ionização (ganho ou perda de eletrões) dessas moléculas e dos átomos do gás, transformando-o em plasma contendo partículas carregadas (eletrões e iões positivos).

A presença de um número não desprezável de portadores de carga torna o plasma um condutor elétrico, de forma a que ele responde fortemente a campos eletromagnéticos. O plasma possui, portanto, propriedades bastante diferentes dos 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 num 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 Neon (Ne). 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 primeira identificação do plasma ocorreu num tubo de Crookes e foi descrita por Sir William Crookes em 1879 (Chamando-lhe "matéria radiante"). A natureza da matéria do "raio catódico" do tubo de Crookes foi depois identificada pelo físico britânico Sir J.J. Thomson em 1897 e chamado de "plasma" em 1928 por Irving Langmuir, devido à capacidade que o plasma das descargas elétricas tem de se moldar dentro dos tubos onde é gerado.

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, geram correntes elétricas com campos magnéticos e, como resultado, cada uma é afetada pelos campos das outras.

Como os plasmas são muito bons condutores, os potenciais elétricos têm um papel importante. A boa condutividade elétrica dos plasmas faz com que os seus campos elétricos sejam muito pequenos. Disso resulta o importante conceito de "quase neutralidade", que diz que a densidade das cargas negativas é aproximadamente igual à das cargas positivas para grandes volumes de plasma.

Referências:

Wikipédia - Plasma

O que é o Plasma