플라즈마 기술은 어떤 과학적 원리로 가능한건가요?
어릴 적 영화 속에서 마녀가 주문을 외우며 쓰다듬으면 구슬 속에서 전기가 찌릿찌릿 나타나서 신기했는데요. 이게 플라즈마라고 하던데 플라즈마는 어떤 과학적 원리가 있는건가요?
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
말씀하신 구슬 내에는 전기 가열된 이온들이 존재합니다. 이 이온은 양전하 또는 음전하를 띠고 있으며 서로 충돌하면서 말씀하신 번개 형태의 빛을 방출하게 되는 것 입니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 플라스마(영어: plasma)는 물리학이나 화학 분야에서 디바이 차폐(Debye sheath)를 만족하는 이온화된 기체를 말한다. 고체, 액체, 기체에 이어 4번째 상태로 원자핵과 자유전자가 따로따로 떠돌아다니는 상태이다. 자유 전하로 인해 플라스마는 높은 전기전도도를 가지며, 전자기장에 대한 매우 큰 반응성을 갖는다. 우주에 존재하는 물질의 99%가 플라스마로 이루어져 있다(물론 암흑물질과 암흑에너지를 제외하고). 물리적으로, 플라스마는 전기전도도를 가지는 전하를 띤 입자들의 집합체로, 외부 전자기장에 집합적으로 반응한다. 플라스마는 일반적으로 중성 기체와 같은 집합체 또는 이온 빔의 형태를 취하지만, 티끌을 포함하기도 하며, 이러한 플라스마를 티끌 플라스마(dusty plasma)라 한다.
출처 : 위키백과 - 플라즈마
안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.
구슬속에 빛이 번쩍이는 플라즈마의 원리는, 구슬 내부의 기체를 전기적으로 가열하여 이온화시키는 것입니다. 이온화된 기체는 전기적으로 중성 상태가 아닌 양전하와 음전하를 띠게 되는데, 이때 양전하와 음전하가 서로 충돌하면서 빛을 방출합니다.
안녕하세요. 김지호 과학전문가입니다.
기체의 온도가 2,000도쯤 올라가면 가스 분자가 쪼개져 원자 상태가 되고, 약 3,000도에서는 원자에서 전자가 떨어져 나가 이온화가 되는데 이와 같은 가스 상태를 '플라스마'라고 합니다. 우주에서는 대부분이 플라스마 상태로 존재하며, 지구에 에너지를 제공하는 태양, 극지방 하늘의 오로라, 번개 등도 플라스마로 인한 현상이라고 할 수 있습니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
어떤 기체 분자에 높은 온도의 열을 가하면 그 기체 분자는 해리됩니다. 그 해리된 분자에 계속 열을 가하거나 방사선을 쬐게 할 경우, 원자의 가장 바깥쪽에 있는 전자가 궤도를 이탈해 (+)극을 가진 원자(해리된 분자), (-)극을 가진 자유전자(궤도를 이탈한 전자) 그리고 중성입자로 분리됩니다.
이 과정을 ‘원자의 이온화’라고 합니다.
여기서 생긴 자유전자가 에너지를 계속 공급받아서 가속되면 다른 기체 분자와 충돌하게 됩니다.
그렇게 원자의 이온화가 계속 반복되면서 생긴 (+)원자와 (-)원자와 중성입자들을 합쳐서 플라즈마라고 합니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
영화에서 마녀가 구슬 속에서 전기를 만들어내는 장면은 플라즈마 기술을 보여주는 것으로 보입니다. 플라즈마는 가스 상태의 물질에서 전기가 흐르는 상태를 말합니다. 이것은 전자가 가스 분자를 충돌시켜 전기를 만들어내는 것으로 이해할 수 있습니다. 이러한 과정은 전자의 에너지가 가스 분자에 전달되어 분자를 이온화시키고 이온화된 분자들이 전기를 전달하는 것으로 이루어집니다. 이렇게 만들어진 전기는 구슬 속에서 나타나는 것처럼 보일 수 있습니다. 이러한 플라즈마 기술은 현재 우주 탐사 산업 분야 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며 더 많은 연구가 이루어지고 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
플라즈마는 고체, 액체, 기체와 더불어 물질의 네 번째 상태입니다. 고체, 액체, 기체는 원자나 분자의 결합 상태에 따라 구분되는데, 플라즈마는 원자나 분자의 전자가 원자핵으로부터 떨어져 나간 상태입니다.
플라즈마는 빛을 내고, 전기를 전도하며, 자기장에 영향을 받는다는 특징을 가지고 있습니다. 따라서, 플라즈마는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
플라즈마가 발생하는 원리는 크게 두 가지로 나눌 수 있습니다. 하나는 열에 의해 발생하는 것입니다. 기체를 가열하면 원자나 분자의 운동 에너지가 증가하여 전자가 원자핵으로부터 떨어져 나갈 수 있습니다. 이러한 현상을 이온화라고 합니다
다른 하나는 전기장에 의해 발생하는 것입니다. 전기장에 의해 가속된 전자는 원자나 분자와 충돌하여 전자를 떼어낼 수 있습니다. 이러한 현상을 전자 충격이라고 합니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
플라즈마는 고체, 액체, 기체와는 다른 상태의 물질입니다. 플라즈마는 기체가 높은 에너지를 가지고 전기적으로 이온화된 상태로 존재하는 것을 말합니다.
1. 이온화: 플라즈마는 기체 분자가 높은 에너지를 받아 전기적으로 이온화된 상태입니다. 이온화는 외부 에너지, 예를 들어 전기 분해, 가열, 강한 전자기장 등을 통해 발생할 수 있습니다.
2. 상호작용과 충돌: 이온화된 입자들은 서로 상호작용하며 충돌합니다. 이러한 충돌은 플라즈마 내에서 에너지 전달, 입자의 가속, 방출된 광자의 생성 등을 유발합니다.
3. 자기장과 전기장: 플라즈마는 자기장과 전기장을 생성할 수 있습니다. 이는 플라즈마 내에 존재하는 전하를 조절하고, 입자의 운동을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다.
