Номер 2, страница 178 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

2. Что такое ионизация газа?

2. Что такое ионизация газа?

Ионизация газа — это физический процесс, в результате которого нейтральные атомы или молекулы газа теряют один или несколько электронов, превращаясь в положительно заряженные ионы. В результате этого процесса в газе появляются свободные носители электрического заряда: положительные ионы и электроны.

Газы в нормальных условиях являются диэлектриками, так как состоят из электрически нейтральных атомов и молекул. Чтобы газ стал проводником электрического тока, необходимо создать в нем свободные заряженные частицы. Этот процесс и называется ионизацией.

Для того чтобы оторвать электрон от атома или молекулы, необходимо сообщить ему энергию, достаточную для преодоления сил притяжения к ядру. Эта минимальная энергия называется энергией ионизации. Она измеряется в электрон-вольтах (эВ) и является характеристикой конкретного вещества.

Процесс ионизации может происходить под действием различных внешних факторов, называемых ионизаторами. Основные виды ионизации:

• Термическая ионизация: происходит при очень высоких температурах (тысячи кельвинов и выше), когда кинетическая энергия сталкивающихся частиц (атомов, молекул) становится достаточной для ионизации. Этот процесс играет ключевую роль в звездах и в пламени.
• Ударная ионизация (ионизация электронным ударом): происходит, когда летящий с большой скоростью электрон (или другая заряженная частица) сталкивается с нейтральным атомом и выбивает из него один из электронов. Это основной механизм поддержания самостоятельного газового разряда.
• Фотоионизация: происходит под действием электромагнитного излучения (света), когда фотон, поглощенный атомом, передает свою энергию электрону. Для ионизации энергия фотона $E = h\nu$ должна быть не меньше энергии ионизации атома. Обычно это происходит под действием ультрафиолетового, рентгеновского или гамма-излучения. ($h$ — постоянная Планка, $\nu$ — частота излучения).
• Ионизация сильным электрическим полем: при приложении очень сильного внешнего электрического поля электрон может быть «вытянут» из атома за счет сил поля.

Одновременно с процессом ионизации в газе происходит и обратный процесс — рекомбинация. Это процесс, при котором положительный ион и свободный электрон соединяются, образуя нейтральный атом. Устойчивое состояние ионизированного газа достигается, когда скорость ионизации становится равной скорости рекомбинации.

Газ, в котором значительная часть атомов или молекул ионизирована, называется плазмой. Плазма считается четвертым агрегатным состоянием вещества.

Ответ: Ионизация газа — это процесс отрыва электронов от атомов или молекул газа под воздействием внешних факторов (высокой температуры, излучения, электрического поля, столкновений с частицами), в результате чего образуются положительно заряженные ионы и свободные электроны.