فیزیک پلاسما

کاربرد گسترده فیزیک پلاسما در حوزه‌های مختلف صنعتی، پزشکی، فناوری فضایی و غیره، باعث شده است که توجه بسیاری از دانشجویان، دانش‌آموزان و پژوهشگران به این حوزه علمی جلب شود. در حال حاضر افراد بسیاری به مطالعه، پژوهش، یادگیری و آموزش فیزیک پلاسما علاقه‌مند هستند و روز به روز به تعداد آن‌ها افزوده می‌شود. آشنایی با این حوزه و یادگیری مباحث مربوط به آن مزایای مختلفی دارد و همین مزایا باعث شده است که دوست‌داران این حوزه، به میزان چشمگیری بیشتر شوند.

آموزش فیزیک پلاسما به صورت تخصصی و حرفه‌ای

کاربرد گسترده فیزیک پلاسما در حوزه‌های مختلف صنعتی، پزشکی، فناوری فضایی و غیره، باعث شده است که توجه بسیاری از دانشجویان، دانش‌آموزان و پژوهشگران به این حوزه علمی جلب شود. در حال حاضر افراد بسیاری به مطالعه، پژوهش، یادگیری و آموزش فیزیک پلاسما علاقه‌مند هستند و روز به روز به تعداد آن‌ها افزوده می‌شود. آشنایی با این حوزه و یادگیری مباحث مربوط به آن مزایای مختلفی دارد و همین مزایا باعث شده است که دوست‌داران این حوزه، به میزان چشمگیری بیشتر شوند.

پلاسما چیست به زبان ساده؛ آشنایی اجمالی با ماده پلاسما

از دوران ابتدایی به دانش‌آموزان می‌آموزند که ماده می‌تواند در سه حالت مایع، جامد و گاز وجود داشته باشد. مطالعات دقیق علمی نشان می‌دهد که می‌توانیم حالت‌های دیگری هم برای ماده در نظر بگیریم که یکی از این حالات، پلاسما است. حالت پلاسما را چهارمین حالت ماده در نظر می‌گیرند. جالب است بدانید که بسیاری از ستاره‌شناسان بر این باور هستند که پس از انفجار بزرگ یا بیگ بنگ، نخست حالت پلاسما تشکیل شده است. سطح خورشید و بسیاری از ستاره‌های دیگر هم در حالت پلاسمایی قرار دارند.

در تعریف پلاسما می‌توانیم بگوییم که گاز شبه‌خنثا از ذرات باردار و خنثاست که رفتار جمعی از خودشان نشان می‌دهند. به بیان دیگر، پلاسما گاز یونیزه‌شده‌ای است که همه یا بخش قابل توجهی از اتم‌های آن، یک یا چند الکترون خود را از دست داده و به کاتیون تبدیل شده‌اند یا تعداد الکترون‌های آزاد آن با تعداد یون‌های مثبت آن تقریباً برابر باشند. توجه داشته باشید که پلاسما، تعادل الکترومغناطیسی ندارد و به همین دلیل رسانای الکتریکی خوبی به شمار می‌رود.

انواع پلاسما

در حالت کلی پلاسما را به دو دسته رسانا و غیررسانا تقسیم‌بندی می‌کنند. البته تقسیم‌بندی‌های دیگری هم در این زمینه انجام شده است که از جمله آن می‌توان به پلاسمای مصنوعی، زمینی و ستاره‌ای اشاره کرد. در ادامه با این نوع پلاسما آشنا خواهیم شد:

·        پلاسمای مصنوعی که در نمایشگرهای پلاسما، لیزر پلاسما و لامپ فلوئورسنت به کار می‌رود.

·        پلاسمای زمینی که رعد و برق، شفق قطبی، لایه یونوسفر و شعله‌های بسیار داغ را شامل می‌شود.

·        پلاسمای ستاره‌ای که در ستاره‌ها، طوفان‌های خورشیدی، سحابی بین‌ستاره‌ای و فضای بین سیاره‌ها، ستاره‌ها و کهکشان‌ها به چشم می‌خورد.

برخی افراد پلاسما را بر اساس کاربرد آن به چهار دسته پلاسمای صنعتی، پلاسمای پزشکی، پلاسمای فضایی و پلاسمای تحقیقاتی تقسیم می‌کنند. بر اساس چگالی می‌توان پلاسما را به سه دسته «رقیق»، «متراکم» و «بسیار متراکم» تقسیم‌بندی کرد.

ویژگی‌های پلاسما

پلاسما ویژگی‌ها و خواص منحصر به فرد خود را دارد که در ادامه چند مورد از مهم‌ترین ویژگی‌های آن را معرفی و بررسی خواهیم کرد:

·        پلاسما رسانای الکتریکی خوبی است و می تواند میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ایجاد کند. این میدان مغناطیسی و الکتریکی بر اثر حرکت ذرات باردار در پلاسما ایجاد می‌شود.

·        پلاسما بیش از میدان گرانشی به میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی حساسیت نشان می‌دهد.

·        در پلاسما، بی‌نظمی شدید بارها و سطح انرژی بالا می‌تواند به تابش الکترومغناطیسی ختم شود.

·        پلاسما می تواند به‌راحتی منبسط و فشرده شود، اتم‌ها و مولکول‌ها را یونیزه کند و به‌راحتی با مواد دیگر واکنش دهد.

تعریف فیزیک پلاسما به زبان ساده

فیزیک پلاسما (Plasma Physics) به زبان ساده یکی از شاخه‌های فیزیک است که به مطالعه خواص و رفتار پلاسما می‌پردازد. در رشته فیزیک پلاسما به بررسی سیستم‌هایی می‌پردازیم که از ذرات باردار مثبت و منفی تشکیل شده‌اند و می‌توانند آزادانه حرکت کنند. در پلاسما، پدیده‌های مختلفی مثل یونیزاسیون، برهم‌کنش‌های ذره-ذره، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی و امواج رخ می‌دهد و فیزیک پلاسما به بررسی و درک این پدیده‌ها نیز می‌پردازد.

آشنایی با کاربردهای فیزیک پلاسما

در ادامه با چند مورد از مهم‌ترین کاربردهای فیزیک پلاسما در صنایع گوناگون آشنا خواهیم شد:

·        کاربرد فیزیک پلاسما در صنعت و مهندسی هوافضا: پلاسما در موتورهای یونی برای تولید نیروی پیشرانش در فضا و در پیشرانش فضایی برای کنترل و تغییر مسیر فضاپیماها به کار می‌رود.

·        کاربرد پلاسما در پزشکی: پلاسما در جراحی برای برش و انعقاد خون، از بین بردن سلول‌های سرطانی، ضدعفونی کردن تجهیزات پزشکی و درمان زخم و تسریع در روند بهبودی، کاربرد دارد.

·        کاربرد پلاسما در صنایع نظامی: در صنایع نظامی برای ساخت سلاح‌های لیزری، سلاح‎های مافوق صوت، سامانه‌های رهگیری و انهدام موشک‌های دشمن، سلاح‌های ضد زره و سپرهای دفاعی از فیزیک پلاسما استفاده می‌شود.

·        کاربرد فیزیک پلاسما در پژوهش‌های علمی و مهندسی: در فیزیک خورشیدی، فیزیک هسته‌ای، اخترفیزیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی، فیزیک پلاسما کاربرد دارد.

·        کاربرد پلاسما در کشاورزی: متخصصان و پژوهشگران عرصه کشاورزی برای افزایش راندمان تولید و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی و کنترل آفات و بیماری‌ها از فیزیک پلاسما کمک می‌گیرند.

مزایای آموزش فیزیک پلاسما

آموزش فیزیک پلاسما مزایای مختلفی دارد که در ادامه با چند مورد از این مزایا خواهیم پرداخت:

1. رسیدن به درک بهتر و عمیق‌تر از جهان

یکی از مهم‌ترین مزایایی که می‌توانیم برای آموزش فیزیک پلاسما در نظر بگیریم، رسیدن به درک بهتر و عمیق‌تر از جهان پیرامون است. جالب است بدانید که پلاسما غالب‌ترین حالت ماده در جهان است و تقریباً 99 درصد از فضای قابل مشاهده را تشکیل می‌دهد. در صورت آشنایی با فیزیک پلاسما می‌توانیم پدیده‌های مختلف مانند شفق‌های قطبی، بادهای خورشیدی و تولد و مرگ ستاره‌ها را بهتر، دقیق‌تر و عمیق‎تر درک کنیم.

2. آموزش فیزیک مدرن و آشنایی با جدیدترین مطالعات در حوزه فیزیک

فیزیک پلاسما یکی از حوزه‌های مدرن و نوین فیزیک محسوب می‌شود و آشنایی با آن می‌تواند ما را با جدیدترین دستاوردهای متخصصان عرصه فیزیک آشنا کند. به علاوه آموزش فیزیک پلاسما به نوعی با آموزش فیزیک کاربردی و سایر حوزه‌های علم فیزیک در ارتباط است و آشنایی با آن باعث می‌شود که ما با حوزه‌های گوناگون علم فیزیک آشنا شویم. به عنوان مثال با یادگیری فیزیک پلاسما، به نوعی آموزش فیزیک حالت جامد هم می‌بینیم و اطلاعاتی در این زمینه هم کسب می‌کنیم.

3. تقویت مهارت حل مسئله و تفکر انتقادی در ذهن افراد

یکی دیگر از مزایایی که می‌توانیم برای آموزش فیزیک پلاسما در نظر بگیریم، تقویت مهارت حل مسئله در ذهن افراد است. فیزیک پلاسما یکی از حوزه‌های علمی جذاب و چالش‌برانگیز محسوب می‌شود و آشنایی با آن می‌تواند مهارت تفکر انتقادی را در ذهن ما بهبود ببخشد. 

4. امکان استخدام در مراکز پژوهشی داخلی و خارجی

در حال حاضر مراکز پژوهشی، صنعتی و آموزشی گوناگونی در داخل و خارج از ایران در زمینه فیزیک پلاسما کار و فعالیت می‌کنند. در صورتی که شما هم تخصصی لازم در زمینه فیزیک پلاسما را دارید می‌توانید به عنوان متخصص و پژوهشگر در این مجموعه‌ها استخدام و مشغول به کار شوید.

آشنایی با روش‌های آموزش فیزیک پلاسما

روش‌های مختلفی برای یادگیری و آموزش فیزیک پلاسما وجود دارد که در ادامه به چند مورد از آن‌ها اشاره خواهیم کرد:

·        مطالعه کتاب‌ها و جزوه‌های آموزشی در زمینه فیزیک پلاسما: یکی از روش‌های مناسب برای آموزش فیزیک پلاسما، مطالعه کتاب‌ها و جزوه‌های آموزشی مختلفی است که در حال حاضر در کتاب‌فروشی‌ها و سایت‌های مختلف عرضه شده است. عیب این روش آموزش آن است که کسی را ندارید که ابهام‌ها و سوالات خود را با او در میان بگذارید و پاسخ ابهام‌های خود را بگیرید.

·        مطالعه ویدیوهای رایگان در یوتیوب در زمینه فیزیک پلاسما: در حال حاضر یوتیوب، نقش یک دانشگاه تمام‌عیار آنلاین را ایفا می‌کند که آموزش‌های مختلفی در آن وجود دارد. در صورتی که به آموزش فیزیک پلاسما علاقه‌مند هستید، می‌توانید آموزش خود را از ویدیوهای این پلتفرم آغاز کنید. در این روش هم امکان پرسیدن سوالات از استاد دوره وجود ندارد و ناچار هستید که پاسخ سوالات خود را از سایر متخصصانی که در این عرصه فعالیت می‌کنند، بگیرید.

·        شرکت در کلاس‌ها و دوره‌های حضوری در زمینه فیزیک پلاسما: شرکت در کلاس‌های حضوری، یکی از بهترین روش‌های یادگیری و آموزش فیزیک پلاسما محسوب می‌شود. در این روش می‌توانید کلیه ابهام‌های خود را در کلاس از استاد بپرسید و رفع اشکال کنید. تنها ایرادی که می‌توانیم به آموزش حضوری بگیریم، محدودیت زمانی و مکانی آن است. در واقع افرادی که در این کلاس‌ها شرکت می‌کنند، باید در زمان و مکان مشخصی حاضر شوند و در غیر این صورت، یکی از جلسات کلاس را از دست می‌دهند.

·        شرکت در دوره‌های آنلاین و غیرحضوری آموزش فیزیک پلاسما: دوره‌های آنلاین، یکی از بهترین روش‌ها برای فراگیری فیزیک پلاسما محسوب می‌شود. در این روش، هیچ محدودیت زمانی و مکانی وجود ندارد و افراد در زمان و مکان دلخواه خود می‌توانند ویدیوهای دوره را تماشا کنند. همچنین اگر سوالی در ذهنشان نقش بست، می‌توانند در بخش پشتیبانی سایت، سوال خود را از استاد دوره بپرسند و در یک بازه زمانی کوتاه، جواب سوال خود را بگیرند. 

آموزش فیزیک پلاسما با مکتب‌خونه

با توجه به نقش مهمی که فیزیک پلاسما در دنیای امروز ایفا می‌کند، آموزش و یادگیری مباحث آن می‌تواند برای علاقه‌مندان، مفید و سازنده باشد و به افزایش درک افراد از جهان پیرامون کمک کند. اهمیت فراوان فیزیک پلاسما و جذابیت آن باعث شده است که مراکز آموزشی مختلفی، دوره‌های حضوری و غیرحضوری آموزش فیزیک پلاسما را برگزار کنند. در صورتی که تمایل به شرکت در دوره‌های آموزش فیزیک پلاسما، پیشنهاد می‌شود که در دوره‌هایی شرکت کنید که توسط اساتید برتر و ممتاز برگزار می‌شود و پس از پایان دوره، مدرک معتبری در اختیارتان قرار می‌گیرد.

پلتفرم آموزشی مکتب‌خونه، یکی از مراکز آموزش آنلاین است که دوره‌های آموزش فیزیک پلاسما را در سایت خود عرضه کرده و در اختیار علاقه‌مندان قرار داده است. این دوره‌ها به صورت آنلاین و توسط اساتید حرفه‌ای و برجسته برگزار می‌شود. همچنین در صورتی که پس از پایان دوره بتوانید در آزمون، نمره قبولی دریافت کنید، مدرک معتبری از سوی پلتفرم مکتب‌خونه به شما تقدیم می‌شود. در صورت تمایل به فراگیری اصولی و دقیق مباحث فیزیک پلاسما، پیشنهاد می‌شود که در دوره‌های آموزش فیزیک پلاسمای موسسه مکتب‌خونه شرکت کنید.

توضیحات متا: در این مطلب با چیستی، خصوصیات و کاربردهای پلاسما و فیزیک پلاسما آشنا می‌شنویم و مزایا و روش‌های مختلف آموزش فیزیک پلاسما را بررسی می‌کنیم.