Debye ecranare scara de lungime caracteristică în electroliți de plasmă sau de semiconductori, care este protejat de câmp din cauza particulelor încărcate generate în jurul ei nor de taxe de semn opus. Debye raza de screening a fost introdus pentru prima dată în 1923 de către P. Debye. Dată fiind ecranare cp potențial electric (r), generată de o particulă cu sarcină q la distanță r de acesta este dat de φ (r) = (q / r) exp (-r / rD), unde rD - Debye lungime de screening, adică scade exponențial pentru r> rD. Valoarea caracteristică Debye plasma de ecranare este estimată după cum urmează. In plasma de echilibru (ionii de temperatura electronilor Te și Ti sunt) separarea de încărcare completă în timpul deplasării stratului de electroni, cu o concentrație de n raport cu ionii de către r valoare este posibilă în cazul în care energia potențială a particulelor de interacțiune eφ = 2πne 2 r 2 de ordinul termici particulele de energie de mișcare kT / 2, în direcția de separare (e - sarcina unui electron, k - constanta Boltzmann). Prin urmare, distanța în plasma de echilibru este evaluată ca fiind r = (kT / 4πne 2) 1/2 = rD. Plasma non-echilibru cu lungime de screening Te >> Ti Debye este determinată de temperatura de electroni. De obicei, lungimea de ecranare Debye este mică în comparație cu dimensiunile spațiale ale plasmei, și este în general cvasi-neutru. O nonquasineutrality fundamentală încălcare posibilă în straturi groase de ordinul a lungimii de screening Debye. Astfel de straturi apar, de exemplu, în regiunile de graniță ale plasmei în contact cu un corp solid. Scara caracteristică taxele de separare suprafață plasmatice de non-echilibru poate depăși substanțial lungimea de ecranare Debye. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, în valuri de încărcare spațiu sau plasmă, cu un curent.
Raza de screening Debye este parametrul maxim de impact pentru coliziuni pereche de particule încărcate într-o plasmă. Din cauza screening-ului Debye, câmpul electric al interacțiunii Coulomb la distanțele r> rD scade exponențial, prin urmare, dacă parametrul de impact al unei particule încărcate este mai mare decât rD. în fapt, nu are loc nicio împrăștiere în ciocnirile particulelor încărcate. La astfel de distanțe, interacțiunea este de natură colectivă, adică este realizată prin câmpuri electrice și magnetice auto-consecvente create de toate particulele încărcate. Interacțiunea colectivă va fi puternică dacă numărul de particule din sfera Debye nr 3 D este mult mai mare decât unitatea.
Articole similare
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: