等离子体物理学什么的 等离子体物理难吗

等离子体物理学什么？

等离子体是物质的第四态，在气体状态接受足够的能量即可变为等离子体态。

等离子体是由带电粒子（包括离子、电子、离子团）和中性粒子组成的系统。具体地讲，等离子体就是一种特殊的电离气体，需要有足够的电离度的电离气体才具有等离子体性质 ( 电离度 >10-4 )。

延伸阅读

表面等离子体的光学和物理性质？

表面等离子波是在平行与金属/介质界面的方向上传播，而在垂直方向上是迅速衰减的，所以也可以说在垂直方向是局域的。这种情况下与纳米粒子是一样的，纳米粒子的等离子共振其实就是局域表面等离子共振。根据Mie理论，当颗粒尺寸较小时(2R

表面等离子体子共振是一种物理光学现象。它利用光在玻璃与金属薄膜界面处发生全内反射时渗透到金属薄膜内的消失波,引发金属中的自由电子产生表面等离子体子。

金属表面存在大量自由电子，而其他物体表面并不具有大量电子，当光照射到金属表面时，电子受光波作用发生集体共振，这共振就产生表面等离子波。由于连续的金属薄膜电子浓度很高，所以等离子波的振荡频率很大，在10THz左右。

但是对于金属纳米颗粒，由于大量减少了电子数目，其振荡频率可降至可见光范围。但由于金属不再连续，在共振波长增强的电场通过金属/介质界面迅速衰减，因此称为局域，简单来说即非连续造成了局域效应。

表面等离子体共振（SPR）光谱技术是一种测量界面结构的高灵敏度的光学反射技术。它已成为生物传感，生物医学，生物化学，生物制药等领域的结合现象的标准测量技术。

表面等离子体是一种存在电介质常量相反的两种介质（如：金属和绝缘体）界面的电荷密度震荡行为。这种电荷密度波与金属绝缘体界面处存在的边界TM极化电磁波有关。这种波的电场在界面处最大,并舜逝在两种介质中。任何折射率的变化或结合事件都会带来SPR共振的变化。

表面等离子体的激发需要特殊的几何结构。实验证明，简单的反射实验无法激发表面等离子体。SPR共振的等离子体激发的必要条件是光的波矢kx 的投影与某个等离子体匹配。

等离子体是什么材料？

等离子体(plasma)又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。等离子体是一种很好的导电体，利用经过巧妙设计的磁场可以捕捉、移动和加速等离子体。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间、空间物理、地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和工艺。

等离子体是不同于固体、液体和气体的物质第四态。物质由分子构成，分子由原子构成，原子由带正电的原子核和围绕它的、带负电的电子构成。当被加热到足够高的温度或其他原因，外层电子摆脱原子核的束缚成为自由电子，就像下课后的学生跑到操场上随意玩耍一样。电子离开原子核，这个过程就叫做“电离”。这时，物质就变成了由带正电的原子核和带负电的电子组成的、一团均匀的“浆糊”，因此人们戏称它为离子浆，这些离子浆中正负电荷总量相等，因此它是近似电中性的，所以就叫等离子体。

中文名

等离子体

外文名

plasma

类目

物理学

又叫

电浆

等离子体到底是一种什么样的物质状态？

等离子体（Plasma）是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”，也称“电浆体”。

等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。

等离子体是由克鲁克斯在1879年发现的，1928年美国科学家欧文·朗缪尔和汤克斯（Tonks）首次将“等离子体”（plasma）一词引入物理学，用来描述气体放电管里的物质形态

严格来说，等离子体是具有高位能动能的气体团，等离子体的总带电量仍是中性，借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出，结果电子已不再被束缚于原子核，而成为高位能高动能的自由电子。

等离子体是指什么？

等离于体(plasma)是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态,广泛存在于宇宙中,常被视为物质的第四态,被称为等离子态,或者“超气态”,也称“电浆体”。

等离子体具有很高的电导率,与电磁场存在极强的耦合作用。等离子体是由克鲁(WilliamCrookes)在1879年发现的, 1928年美国科学家欧文·朗缪尔(Irving Langmuir)和汤克期(Tonks)首次将“等离子体”一词引人物理学,用来描述气体放电管里的物质形态。严格来说,等离于体是具有高位能、高动能的气体团,等离子体的总带电量仍是中性,借由电场或磁场的高动能将外层的电子击出,结果电子不再被束缚于原子核,而成为高位能、高动能的自由电子。

等离子体原理：

等离子体通常被视为物质除固态、液态、气态之外存在的第四种形态。如果对气体持续加热,使分子分解为原子并发生电离,就形成了由离子、电子和中性粒子组成的气体,这种状态称为等离子体。

等离子体与气体的性质差异很大,等离子体中起主导作用的是长程的库仓力,而且电子的质量很小,可以自由运动,因此等离子体中存在显著的集体过程,如振荡与波动行为。等离子体中存在与电磁辐射无关的声波,称为阿尔文波。

常见的等离子体：

等离子体是宇宙中存在最广泛的一种物态,目前观测到的宇宙物质中,99%都是等离子体。常见等离子体形态包括人造等离子体、地球上的等离子体和太空天体物理中的等离子体。

等离子体的性质：

等离子态常被称为“超气态”,它和气体有很多相似之处,比如:没有确定形状和体积,具有流动性,但等离子也有很多独特的性质。等离子体中的粒子具有群体效应,只要一个粒子扰动,这个扰动就会传播到每个等离子体中的电离粒子。等离子体本身亦是良导体。等离子体的独特性质主要表现在以下4个方面。

（1） 电离

等离子体和普通气体的最大区别在于它是一种电离气体。由于存在带负电的自由电子和带正电的离子,因此有很高的电导率,和电磁场的耦合作用也极强(带电粒子可以与电场耦合,带电粒子流可以与磁场耦合)。描述等离子体要用到电动力学,因此发展起来一门叫做磁流体动力学的理论。

(2)组成粒子

和一般气体不同的是,等离子体包含两到三种组成粒子:自由电子、带正电的离子和未电离的原子。这使得我们针对不同的组分定义不同的温度;电子温度和离子温度。轻度电离的等离子体,离子温度一般远低于电子温度,称之为“低温等离子体”。高度电离的等离子体,离子温度和电子温度都很高,称为“高温等离子体”。相比于一般气体,等离子体组成粒子间的相互作用也大很多。

（3）速率分布

一般气体的速率分布满足麦克斯韦分布(Maxwell distribution),但等离子体由于与电场的耦合，可能偏离麦克斯韦分布。

（4）等离激元

表面等离激元效应(surface plasmon)实验里我们把金属的微小颗粒视为等离子体(金属晶体因为其内部存在大量可以移动的自由电子,带有定量电荷,自由分布,且不会发生碰撞导致电荷的消失,因此金属晶体可以被视为电子的等离子体),由于金属的介电系数在可见光和红外波段为负数,因此当把金属和电介质组合为复合结构时会发生很多有趣的现象当光波(电磁波)人射到金属与介质分界面时,金属表面的自由电子发生集体振荡,如果电子的振荡频率与入射光波的频率一致,就会产生共振,这时会形成一种特殊的电磁模式:电磁场被局限在金属表面很小的范围内并发生增强,这种现象会被称为表面等离激元现象。这种电磁场增强效应能够有效地提高分子的荧光产生信号、原子的高次谐波产生效率,以及分子的拉曼散射信号等。在宏观的尺度上这一现象就表现为在特定波长、状态下的金属晶体的透光率大幅提升。

以上便是关于等离子体的知识。

等离子体物理属于哪个专业？

等离子体物理自身就是一个专业，归口到物理类。

该专业研究方向有：

(01)低气压等离子体物理及应用技术

(02)大气压非平衡等离子体物理及其应用技术

(03)空间及聚变等离子体物理

(04)复杂等离子体物理

(05)等离子体及离子束与物质相互作用

硕士研究生毕业的，可到高校、科学研究院所和高技术企业(如中芯、北方微电子、惠普等)从事等离子体物理与器件的教学、科研、新产品新技术的应用开发和管理工作;也可以继续在国内外攻读相关的光电信息、微电子、材料等高新技术学科、交叉学科的博士学位。