作者:严涛 来源:中国科学报 发布时间:2023/9/17 13:37:56
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奇妙的物质第四态——走进放电等离子体科普平台

 

“快看,这就是物质的第四态”“放电等离子体太绚烂了”“宇宙中那么多的可见物质都是等离子体,太神妙了”“神奇的等离子体近在眼前,简直太酷了”……近期,西安交通大学附属中学的同学们走进放电等离子体主题科普平台,沉浸式体验等离子体的神奇魅力,一起揭开等离子体的神秘面纱。

近日,面向青少年的放电等离子体科普平台展览活动在西安交通大学兴庆校区陕西省高压放电与等离子体工程技术研究中心举行,来自西安交通大学附属中学的60余位同学走进放电等离子体主题科普展馆。西安交通大学电气工程学院张冠军教授、附属中学高中部物理学科中心主任于勇老师和初中部物理学科中心主任王志华老师带领一起了解物质第四态等离子体的概念与科学史,沉浸式欣赏等离子体的绚烂光影。

西安交大附中的同学们沉浸式感受放电等离子体的魅力。

张冠军简要介绍了本次科普参观活动的主题内容。他根据中学生的知识水平和思维特点,从常见的固态、液态和气态三种物质状态概念出发,利用闪电和相机闪光灯的例子引出第四态物质——等离子体。本次科普活动带领同学们认识等离子体的物质状态,了解放电等离子体的特性与应用,感受它们的神奇魅力。

科普团队负责人张冠军向附中同学介绍放电等离子体的概念与应用。

科普团队成员首先向同学们介绍了从19世纪初至20世纪中期的近150年间,科学家们从发现和思考神秘的物质第四态的电、磁、光、热特性,到实验探究其本质,再到建立定量测量方法和理论体系来支撑等离子体学科发展的历程。

随后科普团队成员向参观同学全面地展示了如何利用多种形式的气体放电来产生等离子体,同学们在放电等离子体展示平台内沉浸式地观察气体放电等离子体的绚烂光彩。

同学们自由参观。(图片均由西安交通大学提供)

接下来团队成员利用课题组前期在放电等离子体技术应用项目中积累的装置,通过空气消毒灭菌、三废处理、绿色农业、书籍消毒等案例,向同学们直观地展示了如何设计和产生人造等离子体来解决实际工程问题的路径方法,阐述了技术开发者在面对工、农、医等方向不同的实际需求与问题时所进行的设计适配与效果优化工作,启发其思考如何利用该技术来解决生活中的其他问题。

 
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