Sur Terre, 3 états de la matière peuvent être visibles facilement : l'état solide, liquide et gazeux. Cependant, à haute température ou par une décharge électrique très puissante, on peut obtenir un autre état : le plasma. Il est très abondant dans l'univers, car il représente à lui seul 99% de la totalité de la matière dans l'univers.
On peut le trouver sous différentes formes a savoir : les étoiles , les nébuleuses , les vents solaires , les quasars , les éclairs , les pulsars, etc.
Plasma est l' un des quatre états fondamentaux de la matière, et a été décrit par le chimiste Irving Langmuir dans les années 1920. Il se compose d'un gaz d'ions et d'électrons libres. Le plasma peut être généré artificiellement en chauffant ou en soumettant un gaz neutre à un fort champ électromagnétique au point où une substance gazeuse ionisée devient de plus en plus conductrice d'électricité. Les ions et les électrons chargés qui en résultent sont influencés par des champs électromagnétiques à longue portée, ce qui rend la dynamique du plasma plus sensible à ces champs qu'un gaz neutre.
Le plasma et les gaz ionisés ont des propriétés et des comportements d'affichage différents de ceux des autres états, et la transition entre eux est principalement une question de nomenclature et sujette à interprétation. En fonction de la température et de la densité de l'environnement contenant un plasma, des formes de plasma partiellement ionisées ou entièrement ionisées peuvent être produites. Les enseignes au néon et la foudre sont des exemples de plasmas partiellement ionisés. L'ionosphère terrestre est un plasma et la magnétosphère contient du plasma dans l'environnement spatial environnant de la Terre.. L'intérieur du Soleil est un exemple de plasma entièrement ionisé avec la couronne solaire et les étoiles.
Les charges positives dans les ions sont obtenues en éliminant les électrons en orbite autour des noyaux atomiques, où le nombre total d'électrons retirés est lié à l'augmentation de la température ou à la densité locale d'autres matières ionisées. Cela peut également être accompagnée par la dissociation des liaisons moléculaires, si ce procédé est nettement différent de procédés chimiques des interactions ioniques dans des liquides ou le comportement des ions partagés dans les métaux. La réponse du plasma aux champs électromagnétiques est utilisée dans de nombreux appareils technologiques modernes, tels que les téléviseurs plasma ou la gravure plasma.
Le plasma peut être la forme la plus abondante de la matière ordinaire dans l'univers, bien que cette hypothèse est actuellement provisoire, fondée sur l'existence et les propriétés inconnues de matière noire. Le plasma est principalement associé aux étoiles, s'étendant au milieu intracluster raréfié et éventuellement aux régions intergalactiques.
Le mot plasma provient du grec ancien πλάσμα, ce qui signifie substance modulable ou gelée, et décrit le comportement des noyaux atomiques ionisés et les électrons dans la région autour du plasma. Très simplement, chacun de ces noyaux est suspendu dans une mer mobile d'électrons. Le plasma a été identifié pour la première fois dans un tube de Crookes , et ainsi décrit par Sir William Crookes en 1879. La nature de cette matière de rayon cathodique a été par la suite identifiée par le physicien britannique Sir JJ Thomson en 1897.
Le terme plasma a été inventé par Irving Langmuir en 1928. Lewi Tonks et Harold Mott-Smith, qui ont tous deux travaillé avec Irving Langmuir dans les années 1920, se souviennent que Langmuir a utilisé pour la première fois le mot plasma en analogie avec le sang. Mott-Smith rappelle, en particulier, que le transport des électrons des filaments thermoioniques a rappelé à Langmuir la façon dont le plasma sanguin transporte les globules rouges et blancs et les germes.
Langmuir a décrit le plasma qu'il a observé comme suit:
Sauf près des électrodes, où il y a des gaines contenant très peu d'électrons, le gaz ionisé contient des ions et des électrons en nombre à peu près égal, de sorte que la charge d'espace résultante est très petite. Nous utiliserons le nom plasma pour décrire cette région contenant des charges équilibrées de ions et électrons.
