Re: Plasma

From: Mario Leigheb <leigheb_at_frascati.enea.it>
Date: 1999/10/27

GBUSO wrote:
> Vorrei sapere se il plasma � caldo (e che temperatura ha) solo al suo
> 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
Received on Wed Oct 27 1999 - 00:00:00 CEST