一、 物质的第四态──等离子体 我们知道， 物质通常处于三种聚集态， 即固态、 液态和气态， 随着温度的变化， 物质的三态之间可以互相转化。 如果温度升高到 104K 甚至 105K， 分子间和原子间的运动十分剧烈， 彼此间已难以束缚， 原子中的电子因具有相当大的动能而摆脱原子核对它的束缚， 成为自由电子， 原子失去电子变成带正电的离子。 这样， 物质就变成了一团由电子和带正电的离子组成的混合物。 发生了电离的气体， 无论是部分电离还是完全电离， 虽然描述普通气体的密度、 温度、 压强等仍适用， 但它的主要性质已发生了本质的变化。 在气体中电离成分只要超过 1...

　　一、 物质的第四态──等离子体 我们知道， 物质通常处于三种聚集态， 即固态、 液态和气态， 随着温度的变化， 物质的三态之间可以互相转化。 如果温度升高到 104K 甚至 105K， 分子间和原子间的运动十分剧烈， 彼此间已难以束缚， 原子中的电子因具有相当大的动能而摆脱原子核对它的束缚， 成为自由电子， 原子失去电子变成带正电的离子。 这样， 物质就变成了一团由电子和带正电的离子组成的混合物。 发生了电离的气体， 无论是部分电离还是完全电离， 虽然描述普通气体的密度、 温度、 压强等仍适用， 但它的主要性质已发生了本质的变化。 在气体中电离成分只要超过 1， 它的行为就主要由电子和离子间的库仑力来支配。 因此， 它跟固态、 液态和气态相比， 是一种性质独特的全新物质聚集态， 常称之为“物质的第四态”。 又由于这种电离气体中电子的负电荷总数和离子的正电荷总数在数值上相等， 故称为“等离子体”。 概括地说， 等离子体的基本特性： ①导电性强： 由于存在自由电子和带正电的离子， 所以等离子体具有很强的导电性； ②电准中性： 尽管等离子体内部有许多带电粒子， 但宏观上粒子所带正电荷数总是等于负电荷数， 故称电准中性。 由于任何微小的空间电荷密度的存在将产生巨大的电场以使其恢复原状而保持电中性， 所以等离子体中电荷分离的空间和时间都很小； ③与磁场的可作用性： 因为等离子体是由带电粒子组成的导电体， 所以可用磁场控制其形状和运动。 同时， 带电粒子集体运动的结果又可形成电磁场。 理论研究表明， 气体中的电离成分随温度升高而增大， 室温下气体中电离成分微乎其微。 若要使气体中电离成分达到 1％， 则温度必须高于 10000℃。 通常把电离度小于 0． 1％的气体称为弱电离气体， 又叫做低温等离子体； 电离度大于 0． 1％的称为完全电离等离子体， 也称高温等离子体。 等离子体技术是一门高新技术， 尽管很年轻， 但发展很快。 简介几种于下。 等离子体光源 用来装饰城市夜景的绚丽多彩的霓虹灯所发出的光， 就是利用了等离子体的发光特性。 其基本原理是： 将玻璃管弯成一定形状， 抽成真空， 再充人少量的特殊气体，然后在玻璃管两端封上电极， 接上 l 万伏左右的电压（电流极小）， 管内气体在强电场作用下电离， 形成低温等离子体， 并发出光来， 这一过程叫做“辉光放电”。 充入不同气体， 能发出不同颜色的光。