Leçons de niveau 14

États de la matière/État plasma

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État plasma
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Chapitre no 6
Leçon : États de la matière
Chap. préc. :État super-critique
Chap. suiv. :Condensat de Bose-Enstein
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États de la matière/État plasma
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Définition[modifier | modifier le wikicode]



Il se forme lorsque l'énergie du milieu devient très élevée. Les électrons sont alors arrachés des atomes et il se forme une « soupe » d'électrons dans laquelle baignent les ions. Du fait de la mobilité des particules chargées le constituant, le plasma est très conducteur (contrairement à l'état gazeux).

Le plasma est parfois appelé « quatrième état de la matière » mais parler d'un nouvel état de la matière pour le plasma n'est pas justifié. ( voir chap. 1 )

Exemples[modifier | modifier le wikicode]

plasma froid d'oxygène

Le plasma est de loin l'état le plus répandu dans l'univers (les étoiles notamment sont des plasmas).

On ne les rencontre naturellement que très rarement sur Terre. Ils sont présents dans :

  • les éclairs
  • les aurores boréales

Les plasmas ont de nombreuses applications en physique, en chimie et en technologie. Citons par exemple:

  • les écrans plasma des téléviseurs
  • les tokamaks (pour la recherche sur la fusion nucléaire contrôlée)

Propriétés[modifier | modifier le wikicode]

Suivant l'énergie fournie pour produire le plasma, on distingue:

  • le plasma froid
  • le plasma chaud ou plasma thermique

Le plasma est un système thermodynamique hors équilibre qui possède donc plusieurs températures pour le décrire. En particulier dans le plasma froid, la température des électrons est très supérieure à la température des ions et des neutres. Dans un plasma chaud, la température des électrons et la température des ions sont identiques.

Utilisation de l'état plasma dans l'industrie[modifier | modifier le wikicode]

  • Les sources à plasma atmosphériques sont utilisées dans l'industrie pour nettoyer et modifier l'énergie de surface des matériaux plastiques et métalliques avant des étapes de collage, impression, peinture ou dépôts. Par exemple, on traite ainsi les parechocs des automobiles.
  • Un plasma est créé dans un mélange de gaz nobles (argon 90 % et xénon 10 %) pour obtenir des « écrans à plasma » pour la télévision. La lumière produite est ultraviolette, donc invisible pour l' œil humain, et ce sont des luminophores respectivement rouges, verts et bleus, répartis sur les cellules, qui convertissent cette lumière UV en pixels de lumière colorée visible.

Utilisation des plasmas froids en médecine[modifier | modifier le wikicode]

Des chercheurs travaillent dans les laboratoires sur les applications médicales des plasmas: