Was ist Plasma?
Plasma ist ein Zustand der Materie. Es wird häufig als der vierte Aggregatzustand neben fest, flüssig und gasförmig bezeichnet. Ein Plasma ist dabei ein – je nach Bedingungen teilweise oder vollständig – ionisiertes Gas, welches neben geladenen Teilchen, wie Ionen und Elektronen, auch ungeladene Atome und Moleküle enthalten kann.
Um ein Plasma zu erzeugen, muss Materie Energie zugeführt werden, die für eine Ionisation ausreicht, d.h. Elektronen aus den Atomen freisetzt. Während die drei ersten Zustände fest, flüssig und gasförmig durch die Temperatur eines Stoffes bestimmt sind, kann die Ionisation eines Gases zum Plasma durch sehr hohe Temperaturen oder durch ein elektrisches Feld ausgelöst werden. Deshalb wird Plasma auch Gasentladung genannt.
Weitere Erklärungen finden Sie u.a. hier:
Wo kommt Plasma in der Natur vor?
Das wohl größte Plasma in unserer Nähe ist die Sonne. Sie ist nichts anderes als ein gigantischer Plasmaball. Auch die von Ihr ausgesandten Sonnenwinde befinden sich im Plasmazustand. Treffen Sie auf die obere Erdatmosphäre, kann man ein beeindruckendes Schauspiel erleben – Polarlichter. Hier leuchten die durch das Plasma der Sonnenwinde angeregten Luftmoleküle in grün, rot, blau und violett. Auch in Blitzen wird Plasma erzeugt, ebenso wie in Funken und elektrischen Überschlägen. Im Feuer bewirkt die Energie chemischer Reaktionen die Bildung eines Plasmas.
Sonnenkorona
Die Athomsphäre der Sonne besteht aus der Chromosphäre und der darüber liegenden Sonnenkorona. Diese Korona besteht aus einem nahezu vollständig ionisiertem Plasma. Die Sonnenkorona ist nicht zu verwechseln mit der Korona bzw. dem Hof um die Sonne, der auf Bewegungseffekte der Erdatmosphäre zurückzuführen ist.
Polarlichter
Die Sonne sendet ein Plasma aus, welches Sonnenwind genannt wird. Treffen die Plasmateilchen auf die Erdatmosphäre regen Sie Sauerstoff und Stockstoff Moleküle der Atmosphäre an. Wenn diese angeregten Teilchen wieder rekombinieren, wird Fluoreszenz ausgestrahlt – Das Polarlicht.
Blitze
In Gewitterwolken können sich Eiskristalle in unterschiedlicher Größe bilden und sich durch Zusammenstöße elektrisch aufladen. Wenn die entstehenden Spannungsfelder durch Auf- und Abwinde zu groß werden, kommt es zu einer heftigen Entladung. Diese ionisierte Luft wird auch Plasma genannt. Das Plasma breitet sich als verzweigte Kanäle aus, bis es auf die Erde trifft und sich die elektrische Spannung der Wolken als Blitz entlädt.
Wie wirkt Plasma?
Plasmen und insbesondere solche, die mit elektrischen Entladungen erzeugt werden, sind technisch z.B. für die Behandlung von Oberflächen nutzbar. Die geladenen Teilchen können durch Elektronen in dem Gas selbst Moleküle anregen oder spalten. Es entsteht eine chemisch hochaktive Umgebung, die – je nach chemischen Bestandteilen des Plasmas – chemische Modifizierungen hervorrufen kann oder zur Abscheidung neuer Verbindungen auf der Oberfläche führt.
Technische Niedertemperatur-Plasmen enthalten einen kleinen Anteil von hoch reaktiven Atomen und Molekülen und senden kurzwellige UV-Strahlung aus. Auch damit können vielfältige Effekte ausgelöst werden.