Debye árnyékolási sugár - fizikai enciklopédia
A DEBAYEV SCREENING RADIUS egy jellemző térbeli skála a plazmában. Elektrolitok vagy félvezetők, amelyeken a töltési mező szűrődik. részecskék miatt felhalmozódik körülötte egy felhő töltés az ellenkező jel. D. r. e. Először 1923-ban mutatta be P. Debye az erős elektrolitok elméletében, amelyet kifejlesztett. Figyelembe véve az elektromos szűrést. a díj körül létrehozott potenciál. Ze-töltéssel rendelkező részecskék (e az elektron töltése, Z az atomszám) távon r. a reláció határozza meg: ahol rD az AD.
A D. p. e. a plazmában a nyomelem becsülhető. módon. A töltések teljes elkülönítése egyensúlyi plazmában (ahol az elektronok és ionok T hőmérséklete egyenlő) akkor fordul elő, ha a részecskék kölcsönhatási energiája ugyanolyan nagyságrendű, mint a kT / 2 részecske-mozgás hőenergiája az elválasztási irányban. Amikor az n sűrűségű elektronok rétege az r-nál nagyobb mértékben tér el az ionokhoz viszonyítva. kölcsönhatás energiája. A hõenergiának a részecske egyenlõségével megegyezõen r távolságot kapunk. amelyen a töltések elkülönítése egyensúlyi plazmában lehetséges; ez D. p. e. . A D. p. e. a médium tulajdonságaitól függ: a töltés koncentrációja. részecskék, tömegük, töltésük és sebességük. D. r. e. Kicsi a plazma térbeli dimenziójához képest, és általában kvasinutrális. A kvazinutralitás megsértése az AE sorrendjében lehetséges. e. Ilyen rétegek merülnek fel például. a határterületeken, amikor a plazma szilárd testtel érintkezik. Tagadja. az ilyen rétegek potenciálja megakadályozza, hogy az elektronok eljussanak a plazma térfogatától a szilárd anyag felületéhez.
Ha a plazma egyenetlen, akkor a töltéselválasztási tartomány jellemző léptéke lényegesen meghaladhatja a D. p. e. Például. az űrfelvétel hullámokban (lásd Langmuir hullámok), a töltéselkülönítés a hullámhosszhoz hasonló dimenziókon megy végbe, ami nagyobb lehet, mint az rf. e. Egy áramlással ellátott plazmában a töltések ilyen térbeli elválasztása lehetséges (úgynevezett kettős elektromos réteg), amelynek jellemző mérete elérheti a tizedik D. p. e.
D. r. e. - max. hatás paraméter. amelyen a Coulomb-kölcsönhatás a töltések páros ütközése során következik be. részecskék a plazmában. T. az elektromos tér Debye szűrésének eredményeként. A Coulomb-interakció területe exponenciálisan csökken távolságokon, majd azokban az esetekben, amikor a töltés. A részecske hatása nagyobb, mint az rD. valójában nincs szórás a töltés ütközésekor. részecskék nem fordulnak elő. Nagy távolságra a D. p. e. az interakció kollektív, vagyis önállóan elektromos. és magn. a díjak együttese által létrehozott mezők. részecskéket. Ahhoz, hogy ez a kölcsönhatás, hogy hatékony legyen, az szükséges, hogy a részecskék száma a Debye szférában (t idealitás paraméter n ..) szignifikánsan nagyobb volt, mint az egység: g1. Az ilyen plazmát ideálisnak nevezik. Ha g1, akkor ilyen plazmában vö. a szomszédos töltések Coulomb kölcsönhatásának energiája. a részecskék hasonlóak vagy nagyobbak, mint a kinetikus értékük. a hőmozgás energiája. Az ilyen plazma állapotának egyenlete nagyon bonyolult (lásd a nem-ideális plazmát).
A félvezetők arányosak a cp-vel. a termikus rács rezgéseinek energiája és fordítottan arányos az aktuális hordozók sűrűségével, ami növekvő hőmérséklet mellett növekszik.
HIVATKOZÁSOK Frank-Kamenetsky, D. A. Plasma Physics előadások, 2. kiad. M. 1968; Spitzer L. A teljesen ionizált gáz fizikája, [transz. angolul.], M. 1965; Krolya H. Traivelpis A. A plazmafizika alapjai, transz. angolul. M., 1975; Artsimovich LA Sagdeev P. 3. A fizikusok plazmatikai fizikája, M. 1979.