身近なプラズマ現象

プラズマって聞いてみなさんは何を思い浮かべますか？
雷、切断兵器、プラズマテレビ、蛍光灯、オーロラ、太陽.....
しかし「プラズマとは何か？」と聞かれて
説明できる人が一体何人いるのでしょうか
ほとんどの人が具体例を挙げまくって誤魔化すと思います
今回は身近なプラズマ現象について考えてみましょう

固体、液体、気体、プラズマ
これを物質の４態と呼ぶことがあります
単純に温度だけで考えると
左が低くて右が高いといった順番で並べました
エンペドクレスの考え方では
万物の根源は四大元素(土、水、空気、火)でしたが
固体＝土、液体＝水、気体＝空気、プラズマ＝火、と考えると
エンペドクレスなかなかやるなぁ～～～wwwwwww
って思ったりもします

プラズマというのはエネルギーを持った不安定な状態であり
激しく運動しているために温度が高いことが多いのです
しかし、蛍光灯などでは、粒子密度が低い(＝気圧が低い)ために
いくら個々のプラズマ状態の粒子が激しく運動したところで
温度は高くとも、総熱量が少ないので触ってもあまり熱く感じないのです

プラズマ状態についてもう少し詳しく述べておきます
陽イオンというのは原子がいくらか電子を捨てたものです
正イオンというのは原子がすべての電子を捨てたものです
プラズマ状態というのはいくらかの原子が正イオンとなり
電子が軌道を外れて、滅茶苦茶な運動をしている状態です
まとまりがなく、不安定だと考えてください

プラズマテレビでも使われている蛍光灯の原理について説明するために
まずは蛍光物質がどうして光るのかについて説明します

蛍光物質は単純に当てられた光を反射するのではないのです
当てられた光を一旦吸収し、そのエネルギーを特有の光として放出する
つまり、もらったエネルギーを使って自分で光るわけです
エネルギー源は別に光でなくても良いのですが
蛍光ペンなども含め、ほとんどは光を光に変換しています
とにかく、蛍光物質は入力されたエネルギーを特有の光に変換して出力する、エネルギー変換装置なんです

では早速蛍光灯の原理についてみていこうと思います
蛍光灯は電気を流してやることで(電気のエネルギーを与えることで)
中に入っている少量の水銀や希ガスなどをプラズマ状態にしてやります
プラズマ状態になった原子は自らの安定のために紫外線をエネルギーとして放出します(水銀や希ガスは余計な化学反応で勝手に安定化しないので使いやすい)
この紫外線が、ガラスに塗ってある蛍光物質に当たり、発光するのです
光ってるのは蛍光物質が塗られたガラスの表面だけなのです
電気→粒子の熱運動→見えない光(紫外線)→見える光(可視光)に変換する装置
それが、蛍光灯です

以下に具体例を挙げまくってこの話を終えようと思う
......そのうち追伸します