к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Температуры плазмы

Температуры плазмы - величины, характеризующие ср. кинетич. энергию компонент плазмы. В термодинамич. равновесии все компоненты имеют единую температуру, что соответствует Максвелла распределению частиц по скоростям и Больцмана распределению по возбуждённым уровням. Большие различия в значениях времён релаксации для разных по массе частиц приводят к тому, что равновесные распределения Максвелла и Больц-мана для электронов и тяжёлых частиц устанавливаются гораздо быстрее, чем происходит энергообмен между ними и устанавливается единая темп-pa. Поэтому плазма характеризуется отдельно ионной и электронной температурами. Напр., в полностью ионизованной водородной плазме отношение времени установления электронной температуры к времени установления ионной и времени их выравнивания есть величины порядка

т. е, имеется существенное различие времени установления T_i И T_e .

Так как источники и стоки энергии связаны с разными компонентами плазмы, а скорости переноса процессов для электронов и ионов отличаются на порядки величины, то значения Т. к. п. Т_е и T_i могут сильно отличаться друг от друга. В частично ионизованной плазме обычно T_i совпадает с температурой тяжёлых частиц (атомов и молекул), Исключение составляет случай, когда массы тяжёлых частиц сильно различаются. В газовом разряде, напр., осн. источником энергии является джоулев нагрев электронов, затем энергия передаётся тяжёлым частицам и выносится на стенки и электроды. При низких давлениях, когда теп-лоперенос эффективен, Т_е обычно превышает температуру нейтральных частиц T_N на два порядка. С ростом давления значения Т. к. п. в разряде сближаются и в пределе устанавливается локальное термодинамич. равновесие, характеризующееся общей температурой.

В сильнонеравновесных ситуациях, когда функции распределения компонент сильно отличаются от распределений Максвелла и Больцмана, понятием Т. к. п. также пользуются, вводя его согласно ур-нию

где n_a - концентрация, u_a -ср. скорость, f_a -функция распределения частиц компоненты a. Если имеется значит. анизотропия функций распределения (напр., в магн. поле в режиме редких столкновений), часто вводят понятия продольной и поперечной по отношению к выделенному направлению Т. к. п. однако следует учесть, что если функции распределения сильно отличаются от равновесных, то они дают лишь значения ср. энергии хаотич. движения. Описание состояния плазмы с помощью Т. к. п. часто оказывается недостаточным, и для количеств. выводов обычно необходим кинетич. анализ.

Лит. см. при ст. Термодинамика низкотемпературной плазмы.

В. А. Рожанскип, Л. Д. Цендин.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира