1. Refraktion:När ljus kommer in i ett plasma genomgår det brytning, vilket är böjning av ljusvågor på grund av en förändring i hastighet. Brytningsindexet för ett plasma är vanligtvis lägre än det för ett vakuum eller ett fast ämne, vilket gör att ljuset böjs mot det normala (den vinkelräta riktningen) när det kommer in i plasmat.
2. Absorption:Plasma kan absorbera ljus vid specifika våglängder. Denna absorption uppstår när ljusets energi matchar energinivåerna för elektroner eller joner i plasman. Det absorberade ljuset kan få elektronerna att övergå till högre energinivåer eller till och med kastas ut från atomerna, vilket leder till jonisering och uppvärmning av plasman.
3. Emission:Exciterade elektroner och joner i plasman kan återgå till lägre energinivåer genom att sända ut ljus. Denna emissionsprocess resulterar i emission av fotoner med specifika våglängder, vilket leder till de karakteristiska emissionslinjerna eller banden som observeras i ett plasmas spektrum. Till exempel producerar utsläppen av väteplasma de välkända Balmer-seriens linjer.
4. Spridning:Plasma kan också sprida ljus genom olika mekanismer, inklusive Rayleigh-spridning, Thomson-spridning och Compton-spridning. Rayleigh-spridning är spridningen av ljus av små partiklar eller densitetsfluktuationer i plasman, vilket resulterar i ljusets riktningsändring utan en signifikant förändring av våglängden. Thomson-spridning uppstår när ljus interagerar med fria elektroner i plasman, vilket leder till spridning av ljus med samma våglängd. Comptonspridning, å andra sidan, är spridningen av ljus av högenergielektroner, vilket resulterar i en förändring av det spridda ljusets våglängd.
5. Reflektion:En liten del av ljuset kan reflekteras från ytan på en plasma, speciellt om plasman är tät eller har en skarp gräns. Reflexionen av ljus kan uppstå på grund av den abrupta förändringen i brytningsindex vid plasmans yta.
6. Plasmainstabilitet:Under vissa förhållanden kan plasma uppvisa instabilitet som orsakar fluktuationer i dess densitet, temperatur och elektriska fält. Dessa instabiliteter kan leda till modulering, förstärkning eller spridning av ljusvågor som passerar genom plasmat, vilket resulterar i olika effekter såsom generering av plasmavågor och spridning av ljus i olika riktningar.
De specifika effekterna som uppstår när ljus passerar genom ett plasma beror på faktorer som plasmadensiteten, temperaturen, sammansättningen och våglängden och intensiteten hos det infallande ljuset. Studiet av ljus-plasma-interaktioner är viktigt inom områden som plasmafysik, astrofysik, laser-plasma-interaktioner och plasmadiagnostik.
