Langmuirov val

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
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[uredi VE | uredi]

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[uredi VE | uredi]

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[uredi VE | uredi]

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[uredi VE | uredi]

  1. What is Plasma? - Coalition for Plasma Science