Страты. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Страты (от лат. stratum - настил, слой) - неподвижные или движущиеся зоны неравномерной светимости, регулярно чередующиеся с тёмными промежутками в положительном столбе газового разряда низкого давления, напр. тлеющего разряда. Обычно яркой стороной С. обращены к катоду. С. бывают неподвижные и движущиеся, причём движутся они также от анода к катоду. В однородных трубках, в чистых инертных газах С. движутся со скоростями порядка десятков м/с при давлении

тор. Напряжённость электрич. поля, плотность и темп-pa электронов на фронте С. обычно высоки (визуально - светлый слой). При удалении от фронта к аноду напряжённость поля, темп-pa и плотность электронов уменьшаются настолько, что ионизация прекращается (появляется тёмный промежуток).

По совр. представлениям, С. представляют собой ионизационные волны; в случае небольших pd (d - межэлектродное расстояние) это - линейная волна, возникающая в ограниченном пространстве (газоразрядной трубке). (Заметим, что в свободном пространстве волны ионизации в разрядах проявляются в виде стримеров.)Длина одной С., т. е. расстояние между соответствующими точками соседних С., составляет неск. диаметров трубки.

Т. к. движущиеся С.- волновой процесс, то гл. роль в их возникновении играют пространственные неоднородности продольного типа. В молекулярных газах пространственный масштаб неоднородности, определяемый длиной установления электронной температуры а, весьма мал вследствие большой скорости передачи энергии от электронов молекулам. Поэтому и возможные неоднородности могут быть весьма мелкими. В атомарных инертных газах, где передача энергии крайне замедлена и длина а велика, движущиеся С.- типичный процесс. Схема, поясняющая причину движения С. от анода к катоду, дана на рис. 1. В реальных, сравнительно коротких волнах градиенты плотности значительны. Для таких волн распределения электронов п_е (штриховая линия) и ионов

(сплошная кривая) соответствуют преобладанию диффузии электронов над дрейфом. Возникающее поле поляризации

складывается с постоянным невозмущающим полем Е на том участке волны, где п_е уменьшается в сторону падения потенциала, и вычитается из Е на другом склоне. По этой причине волна

сдвинута на четверть длины волны в сторону катода относительно волны

. Это приводит к смещению максимума скорости ионизации, т. е. возбуждается волна ионизации.

Рис. 1. Схема, поясняющая причину движения страт от анода к катоду.

На рис. 2 приведены эксперим. и теоретич. данные о зависимости длины волны С.

от частоты поля v для разряда в аргоне при р = 60 Па и токе 3,6 А в трубке радиусом 1,65 см. Фазовая скорость С. изменялась от 80 до 180 м/с; групповая скорость С.

, т. е. направлена противоположно фазовой, что является особенностью С. в электрич. разряде.

Рис. 2. Зависимость длины волны страт от частоты.

В С. большой амплитуды функция распределения электронов может иметь нелокальный характер, что резко усложняет теоретич. описание появления С.

Литература по стратам

Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.