Двойной электрический слой. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Двойной электрический слой - тонкий слой, сформированный двумя пространственно разделёнными слоями электрич. зарядов разного знака. Д. э. с. может образовываться на границе двух фаз, напр. твёрдого электрода и газа в газовом разряде, твёрдого электрода и жидкости в электролите, в плазме твёрдых тел, а также внутри одной фазы, напр. в газообразной плазме. Пространств. разделение зарядов в Д. э. с. сопровождается появлением электрич. разности потенциалов

, к-рая оказывает существ. влияние на электрокинетич. явления, на скорость приэлектродных и электродных процессов, адсорбцию и т. п.

На границе металл - вакуум Д. э. с. образуется в результате смещения электронного газа за пределы положительно заряженной кристаллич. решётки. В газовом разряде на границе металл - газ Д. э. с. является прикатодный слой; именно такой Д. э. с. был впервые обнаружен И. Ленгмюром (I. Langmuir) в 1929. Д. э. с. в электролите образуется в результате неск. процессов (переходом ионов из электрода в раствор и наоборот, адсорбцией, ориентацией полярных молекул) и может быть локализован непосредственно или только в твёрдой фазе (электроде), или только в жидкой (растворе), или ионами твёрдой фазы и адсорбированными на нём ионами жидкой фазы.

Д. э. с. в плазме является областью с сильно нарушенной квазинейтральностью плазмы; толщина его составляет неск. дебаевских радиусов. Частица с зарядом е при пролёте через Д. э. с. набирает энергию

, к-рая в сильных полях может во много раз превышать среднюю кинетич. энергию (температуру) частиц плазмы

Разделение зарядов в плазменном Д. э. с. носит динамич. характер и для существования стационарного Д. э. с. в бесстолкновительной плазме требуется выполнение условий Ленгмюра и Бома. Условие Ленгмюра есть следствие баланса потоков импульса электронов и ионов, пролетающих через Д. э. с., и при

оно определяет необходимое отношение электрич. токов электронов j_e и ионов j_i через Д. э. с.; в системе отсчёта, в к-рой Д. э. с. неподвижен,

(т_i, т_е - массы ионов и электронов). Тепловое движение частиц, препятствующее динамич. разделению зарядов, не может помешать формированию Д. э. с., если выполнено условие Бома

, где

-скорость дрейфа электронов, переносящих ток (п-плотность плазмы). Но это условие по существу совпадает с условием возникновения неустойчивости Бунемана - раскачки связанных друг с другом колебаний плотности заряда электронной и ионной компонент плазмы (см. Неустойчивости плазмы).

Развитие неустойчивости Бунемана в плазме, окружающей Д. э. с., может привести к его разрушению, если эта неустойчивость не стабилизируется внеш. влиянием, напр. электродами, расположенными рядом с Д. э. с. Заряж. частицы, ускоренные в сильных Д. э. с., образуют в прилегающей плазме электронный и ионный пучки. При этом возможно развитие разл. пучковых неустойчивостей и происходит генерация плазменных колебаний, в частности ленгмюровских.

При нарушении условия Бома в неизотермич. плазме (T_е>T_i) с током могут образовываться короткоживущие слабые Д. э. с. с таким

, что

. Характерное время этих динамич. образований

(

-плазменная частота); их существенной структурной особенностью является наличие отрицательного потенциала (т. н. виртуального катода)непосредственно перед скачком потенциала в Д. э. с. При этом часть электронов, переносящих ток через Д. э. с , отражается от этого потенциального барьера.

Обмен импульсом между электронами и ионами в Д. э. с. часто рассматривается как механизм трения электронов об ионы, объясняющий аномальное сопротивление плазмы.

Литература по двойному электрическому слою

Знаете ли Вы, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.