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Titolo: Plasma

Vorrei sapere se il plasma č caldo (e che temperatura ha) solo al suo
interno, ossia se non irraggia il calore nello spazio circostante.
Grazie!

 interno, ossia se non irraggia il calore nello spazio circostante.
Difficile rispondere a una domanda cosi' confusa senza fare altra
confusione.
1) La questione se il plasma e' caldo
Si intende con la parola "plasma" uno stato fisico della materia in cui
l'energia cinetica media associata al moto di agitazione termica e'
molto maggiore dell'energia potenziale media ione-elettrone.
Possiamo quindi dire che l'alta temperatura fa si' che gli elettroni e
gli ioni non siano legati negli atomi.
Abbiamo dunque un gas di particelle cariche che pero' e'
macroscopicamente quasi neutro, perche' le cariche positive compensano
le cariche negative.
Il gas esibisce un comportamento collettivo, che dipende dalla
temperatura, dalla densita' e dal tipo di atomi presenti.
Da quanto si e' detto, e' ovvio che il plasma ha temperature molto alte.
Plasmi astrofisici e di laboratorio hanno temperature che vanno dai
10.000 K a 1.000.000.000 K.
2) La questione se il plasma irradia
Come ogni oggetto, anche il plasma irradia seguendo lo spettro del corpo
nero, cioe' irradia su tutte le lunghezze d'onda possibili immaginabili,
seguendo la legge di Planck (detta "di corpo nero") che permette di
calcolare l'energia emessa in funzione della lunghezza d'onda e della
temperatura dell'oggetto (e' importante ricordare che la legge non
dipende dal tipo di materiale).
Mentre gli oggetti a temperatura ambiente irradiano soprattutto (ma non
solo) nell'infrarosso, i plasmi di bassa temperatura (10.000 K)
irradiano soprattutto (ma non solo) nel visibile, i plasmi di
temperatura 10.000 K - 1.000.000 K irradiano soprattutto (ma non solo)
nell'ultravioletto, e i plasmi di alta temperatura 1.000.000 K -
1.000.000.000 K irradiano soprattutto (ma non solo) nei raggi X.
3) La questione se il plasma irradia solo all'interno
Il plasma quindi irradia su tutte le lunghezze d'onde possibili; ma dove
finiscono queste onde elettromagnetiche? Sono assorbite nel plasma
stesso o escono fuori?
La risposta dipende dalla lunghezza d'onda considerata, dalla
temperatura, dalla densita' e dal tipo di materiale che costituiscono il
plasma.
In generale si puo' dire che piu' il plasma e' denso e piu' la
radiazione elettromagnetica viene assorbita. Tant'e' vero che noi sulla
Terra non vediamo i raggi X e gamma prodotti in enormi quantita' al
centro del sole, perche' essi sono tutti riassorbiti all'interno del
nucleo della stella. Al contrario, vediamo la luce emessa dall'atmosfera
solare e i raggi X emessi nella corona solare, perche' li' il plasma e'
poco denso e la radiazione passa attraverso di esso.
Detto questo, evito di approfondire sul newsgroup la questione,
abbastanza complessa, dell'opacita' del plasma se non ci sono domande
specifiche.
Ciao
Mario Leigheb

specifiche.
Il plasma e'  'opaco' alle onde EM.
Posso pensare che sia altrettanto 'opaco' ai campi magnetici statici?
 Mi spiego meglio, un plasma si comporta come un supercondutore per
quanto riguarda i campi magnetici? E' altrettanto diamagnetico?

gli ioni non siano legati negli atomi.
Mi sorge un dubbio: in un gas pesante ho diversi elettroni con energie anche
molto diverse; viene considerato plasma anche se gli atomi "perdono" solo
gli elettroni esterni? Il comportamento e' lo stesso?
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Daniele Onorati
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dono...@tin.it
ono...@freemail.it
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 quanto riguarda i campi magnetici? E' altrettanto diamagnetico?
Il plasma in condizioni non degeneri si comporta come un ottimo
conduttore, non come un superconduttore.
Nel tokamak FTU di Frascati il plasma di deuterio a 1,5 keV ha piu' o
meno la resistivita' del rame a temperatura ambiente ed e' leggermente
diamagnetico.
Il confinamento del plasma in un tokamak sfrutta appunto il campo
magnetico sia toroidale che poloidale presente all'interno del plasma.
Ciao
Mario Leigheb

 Il comportamento e' lo stesso?
Entro certi limiti di densita' e temperatura, per descrivere le
caratteristiche termodinamiche di un plasma completamente o parzialmente
ionizzato si puo' usare sempre la fisica classica.
Cambia molto invece la descrizione dei fenomeni di ionizzazione e
radiativi.
Tanto per fare un esempio, un plasma di ossigeno a 10 keV e'
completamente ionizzato e non perde energia per emissione di riga;
l'emissione di riga viceversa e' uno dei meccanismi principali di
raffreddamento per un plasma di ossigeno a 20 eV che e' solo
parzialmente ionizzato.
Ciao
Mario Leigheb

 gli elettroni esterni? Il comportamento e' lo stesso?
non credo,anche in un metallo gli elettroni esterni sono "slegati" tant'e' vero
che conduce...Il  plasma per quanto poco ne so e'una condizione molto + estrema.