Toggle menu
309,3 tis.
59
18
530,1 tis.
Hrvatska internetska enciklopedija
Toggle preferences menu
Toggle personal menu
Niste prijavljeni
Your IP address will be publicly visible if you make any edits.

Langmuirov val

Izvor: Hrvatska internetska enciklopedija
Langmuirova sonda za mjerenje za mjerenje osobina plazme

Langmuirov val (u čast Irvinga Langmuira) ili titranje plazme, je brzo titranje elektrona u plazmi ili metalu.

Objašnjenje

Ako zamislimo oblak naboja, sa polumjerom veličine Debyeve duljine, onda iz ruba oblaka neki elektroni izađu uslijed djelovanja električnog polja. U unutrašnjosti oblaka će tada nastati višak pozitivnog naboja, koje će privući neke druge slobodne elektrone i ponovo će ih električno polje prisiliti da izađu. I tako u plazmi nastaje titranje plazme ili Langmuirovi valovi.

Hladni elektroni

Ako su elektroni hladni (kada je mali stupanj ionizacije), onda se može pokazati da vrijedi za titranje plazme:[1]

gdje je ne - gustoća elektrona, e – točkasti električki naboj, m* - efektivna masa elektrona i ε0 - dielektrična konstanta vakuuma. Treba napomenuti da gornja formula vrijedi ako je masa iona beskonačna, ali ona je dobro približenje budući su ioni oko 1800 puta teži od elektrona. U tom slučaju vrijedi m * = me , pa titranje plazme ovisi o fizičkim konstantama i koncentraciji elektrona ne (u cm–3). Kako vrijedi fpe = ωpe / 2π , onda vrijedi:

Topli elektroni

Kod toplih iona (veći stupanj ionizacije), onda elektroni imaju brzinu koja ovisi o količini topline ,pa pritisak elektrona djeluje kao povratna sila na električno polje i titranje plazme ima vrijednost:

Gdje je k – broj valova, a to je obrnuta vrijednost od duljine valova:

Izvori

  1. What is Plasma? - Coalition for Plasma Science