株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ

「 For the Customer 」を合言葉に。
お客様のニーズにお応えすることで広く社会に貢献していきます。

初心者のためのプラズマ講座 第3回 プラズマ状態の特長について

プラズマ状態の大きな特徴として、
・電気を通す
・発光する
などがあります。
今回はなぜそのようなことが起こるのか、解説していきましょう。
 

プラズマ状態はなぜ電気を通すの?

原子や分子は前回お話しましたのように、単体または複数の原子核(プラスの電荷)の周りに電子(マイナスの電荷)がくっついている状態です。気体はこの状態で飛び回っているわけですが、プラズマ状態では、原子や分子から電子が分離して飛び回っています。
「電気が通る」とは、電子が自由に動ける、とも言えます。気体の状態では電子は原子核にくっついているので自由に動けません。 
しかし、プラズマ状態では、電子は特定の原子核にくっついていないので、自由に動き回れる、つまり電気が通る、ということなのです。 
 

プラズマ状態はなぜ光を放つの?

プラズマ状態は先述したとおり、電子が自由に動き回っている状態なのですが、動き回ってる電子が原子や分子にぶつかると、ぶつかった原子や分子に影響を与えます。
1つは、原子や分子をプラスイオン、マイナスイオン化してしまいます。プラスイオンは、原子核の持つプラスの電化に対して、電子の数が足りていない状態、マイナスイオンは反対に電子の数が多い状態を言います。
飛んでいる電子は大きな運動エネルギーを持っていますが、このエネルギーが原子や分子にぶつかるときに原子・分子に蓄えられます。そして励起状態と呼ばれるエネルギーを多く持つ状態になった原子、分子は元の状態(基底状態)に戻ろうとします。そのときに放出されるエネルギーが光となって出ているのです。
 
 

【前回講座へ】   【次回講座へ】