פרמטרים של פלזמה – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
DrorAlumot (שיחה | תרומות)
אין תקציר עריכה
DrorAlumot (שיחה | תרומות)
אין תקציר עריכה
שורה 1:
'''פרמטרים של פלזמה''' מגדירים את התכונות השונות של [[פלזמה (מצב צבירה)|פלזמה]].
 
בפירוט הבא, כל הערכים המספריים מתייחסים למערכת [[יחידות cgs]], למעט ה[[טמפרטורה]] המוצגת ביחידות של [[אלקטרון וולט]], ומסת [[יון|יונים]] המוצגת ביחידות של מסת [[פרוטון]] <math>\mu=m_i/m_p</math>, <math>Z</math> הינו מצב ה[[יינון]], <math>k_B</math> [[קבוע בולצמן]], <math>K</math> הינו מספר גל, <math>\gamma</math> המקדם האדיאבטי ו-<math>\text{ln}\Lambda</math> הינו לוגריתם-קולון. הפרמטרים מקובצים על-פי [[יחידת מידה|יחידות המידה]], והיחידות מצויינות בסוגריים מרובעים.
 
== תדירויות ==
* '''תדירות-גירו של אלקטרונים''', התדירות הזוויתית של התנועה המעגלית של [[אלקטרון]] במישור הניצב ל[[שדה מגנטי|שדה המגנטי]]:
<div class="mw-content-ltr"><math>\omega_{ce} = eB/m_ec \simeq 1.76 \times 10^7 B ~[\text{rad}/s}]</math></div>
 
* '''תדירות-גירו של יונים''', התדירות הזוויתית של התנועה המעגלית של [[יון]] במישור הניצב ל[[שדה מגנטי|שדה המגנטי]]:
<div class="mw-content-ltr"><math>\omega_{ci} = eB/m_ic \simeq 9.58 \times 10^3 Z\mu^{-1}B ~[\text{rad}/s}]</math></div>
 
* '''תדירות אלקטרונים בפלזמה''', התדירות שבה מתנודדים האלקטרונים ([[תנודת הפלזמה]]):
<div class="mw-content-ltr"><math>\omega_{pe} = \left( 4\pi n_e e^2/m_e \right)^{1/2} \simeq 5.64 \times 10^4 n_e^{1/2} ~[\text{rad}/s}]</math></div>
 
* '''תדירות יונים בפלזמה''':
<div class="mw-content-ltr"><math>\omega_{pi} = \left( 4\pi n_i Z^2 e^2/m_i \right)^{1/2} \simeq 1.32 \times 10^3 Z\mu^{-1/2} n_i^{1/2} ~[\text{rad}/s}]</math></div>
 
* '''קצב לכידת האלקטרונים''':
<div class="mw-content-ltr"><math>\nu_{Te} = \left( eKE/m_e \right)^{1/2} \simeq 7.26 \times 10^8 K^{1/2}E^{1/2} ~[\text{s}^{-1}]</math></div>
 
* '''קצב לכידת היונים''':
<div class="mw-content-ltr"><math>\nu_{Ti} = \left( ZeKE/m_i \right)^{1/2} \simeq 1.69 \times 10^7 Z^{1/2} K^{1/2} E^{1/2} \mu^{-1/2} ~[\text{s}^{-1}]</math></div>
 
* '''קצב התנגשויות האלקטרונים''':
<div class="mw-content-ltr"><math>\nu_e \simeq 2.91 \times 10^{-6} n_e \text{ln} \Lambda T_e^{-3/2} ~[\text{s}^{-1}]</math></div>
 
* '''קצב התנגשויות היונים''':
<div class="mw-content-ltr"><math>\nu_i \simeq 4.8 \times 10^{-8} Z^4 \mu^{-1/2} n_i \text{ln} \Lambda T_i^{-3/2} ~[\text{s}^{-1}]</math></div>
 
== אורכים ==
* '''אורך גל דה-ברויי תרמי של אלקטרון''', בקירוב:
<div class="mw-content-ltr"><math>\Lambda_e = \sqrt{\frac{h^2}{2\pi m_e k_B T_e}} \simeq 6.919 \times 10^{-8} T_e^{-1/2} ~[\text{cm}]</math></div>
 
* '''מרחק התקרבות מינימלי קלאסי''', המרחק הקרוב ביותר אליו יתקרבו זה לזה שני חלקיקים בעלי [[מטען אלמנטרי]], אם הם ינועו זה לקראת זה על קו ישר כאשר לכל אחד מהם המהירות הטיפוסית של ה[[טמפרטורה]], בהזנחת אפקטים [[מכניקת הקוונטים|קוונטיים]]:
<div class="mw-content-ltr"><math>e^2/k_B T \simeq 1.44 \times 10^{-7} T^{-1} ~[\text{cm}]</math></div>
 
* '''רדיוס-גירו של אלקטרונים''', הרדיוס של התנועה המעגלית של אלקטרון במישור הניצב לכיוון ה[[שדה מגנטי|שדה המגנטי]]:
<div class="mw-content-ltr"><math>r_e = v_{Te}/\omega_{ce} \simeq 2.38 T_e^{1/2} B^{-1} ~[\text{cm}]</math></div>
 
* '''רדיוס-גירו של יונים''', הרדיוס של התנועה המעגלית של יון במישור הניצב לכיוון ה[[שדה מגנטי|שדה המגנטי]]:
<div class="mw-content-ltr"><math>r_i=v_{Ti}/\omega_{ci} \simeq 1.02 \times 10^2 \mu^{1/2} Z^{-1} T_i^{1/2} B^{-1} ~[\text{cm}]</math></div>
 
* '''עומק השפה של הפלזמה''', עומק החדירה של [[שדה אלקטרומגנטי]] לתוך הפלזמה:
<div class="mw-content-ltr"><math>c/\omega_{pe} \simeq 5.31 \times 10^5 n_e^{-1/2} ~[\text{cm}]</math></div>
 
* '''[[אורך דביי]]''', מדד לטווח ההשפעה האלקטרוסטטי של נושאי מטען בפלזמה:
<div class="mw-content-ltr"><math>\lambda_D=\left( k_B T/4\pi ne^2\right)^{1/2} \simeq 7.43 \times 10^2 T^{1/2} n^{-1/2} ~[\text{cm}]</math></div>
 
== מהירויות ==
* '''מהירות תרמית של אלקטרונים''', מהירות טיפוסית של אלקטרון ב[[התפלגות מקסוול בולצמן]]:
<div class="mw-content-ltr"><math>v_{Te} = \left( k_B T_e/m_e\right)^{1/2} \simeq 4.19 \times 10^7 T_e^{1/2} ~[\text{cm/s}]</math></div>
 
* '''מהירות תרמית של יונים''', מהירות טיפוסית של יון ב[[התפלגות מקסוול בולצמן]]
<div class="mw-content-ltr"><math>v_{Ti} = \left( k_B T_i/m_i\right)^{1/2} \simeq 9.79 \times 10^5 \mu^{-1/2} T_i^{1/2} ~[\text{cm/s}]</math></div>
 
* '''מהירות הקול של יונים''', מהירות ההתקדמות של [[גל אורכי|גלים אורכיים]] כתוצאה ממסת היונים ולחץ האלקטרונים:
<div class="mw-content-ltr"><math>c_s = \left( \gamma Z k_B T_e/m_i \right)^{1/2} \simeq 9.79 \times 10^5 \left(\gamma ZT_e/\mu\right)^{1/2} ~[\text{cm/s}]</math></div>
 
* '''מהירות [[הנס אלפבן|אלפבן]]''', מהירות ההתקדמות של הגלים כתוצאה ממסת היונים וה[[כוח משיב|כוח המשיב]] של ה[[שדה מגנטי|שדה המגנטי]]:
<div class="mw-content-ltr"><math>v_A = B/\left(4\pi n_im_i\right)^{1/2} \simeq 2.18 \times 10^{11} \mu^{-1/2} n_i^{-1/2} B ~[\text{cm/s}]</math></div>
 
== ללא מימדים ==