Упругое столкновение - электрон
Cтраница 2
Выравнивание средней кинетической энергии электронов и атомов идет довольно сложным путем. При упругом столкновении электронов с атомами обмен кинетической энергией происходит в весьма слабой степени вследствие огромного различия в массах электронов и1 атомов. При неупругом столкновении кинетическая энергия передается атомам крупными порциями ( возбуждение, ионизация), но воспринимается ими не как кинетическая энергия, а как внутренняя энергия атома, перешедшего в иное состояние. Однако возбужденный атом может не только испустить приобретенную им энергию в виде излучения; возможны и столкновения возбужденного атома с невозбужденным, при которых энергия возбуждения распределяется между обоими атомами в виде кинетической энергии. Такие столкновения, получившие название столкновений вто рого рода, наблюдаются на опыте. Они-то и играют важную роль в явлениях электрического разряда при переходе кинетической энергии электронов в кинетическую энергию атомов. [16]
 |
Распределение по углам электронов различных скоростей, рассеянных в криптоне.| Распределение по углам. [17] |
В литературе имеется целый ряд попыток подойти к объяснению распределения электронов по направлениям на основе волновой механики. Эти попытки привели к результатам, довольно хорошо соответствующим опыту в случае упругих столкновений электронов. [18]
Поэтому вывод о том, что легкая частица при упругом столкновении с тяжелой частицей может передать ей лишь незначительную часть своей кинетической энергии, является универсальным и применим, в частности, к упругим столкновениям электронов с ионами и нейтральными атомами в плазме. Это приводит к интересным особенностям в свойствах плазмы. [19]
 |
Баланс мощности в положительном столбе разряда в парах ртути при плотности тока порядка десятка миллиампер на см2. [20] |
Начиная с давления в несколько миллиметров рт. ст., длина свободного пробега всех частиц в плазме уменьшается настолько что их взаимные соударения начинают играть существенную роль и ведут к затруднению двуполярной диффузии и к уменьшению ионного тока на стенку. В результате-новое уменьшение т) ст, сводящее т) ст к исчезающе малой величине, начиная с давления порядка 100 мм рт. ст. Вместе с тем, при давлениях порядка десятых долей миллиметра рт. ст. становится ощутительным нагревание газа в объеме вследствие рекомбинации в объеме, упругих столкновений электронов с частицами газа и других объемных элементарных процессов. Из-за увеличения числа соударений второго рода, приводящих к тушению, уменьшается не только 7 ] рез, но и % ерез - Уменьшение числа электронов, обладающих достаточной энергией для возбуждения исходных уровней, сильно сказывается на интенсивности резонансных линий. [21]
Относит, концентрация ионов резко возрастает с увеличением темп-ры и значительно слабее-с уменьшением плотности газа. Необходимую для этого энергию электронный газ получает при упругих столкновениях электронов с атомами и ионами. Развивающаяся лавина электронная начинается с относительно небольшого кол-ва начальных, затравочных электронов. Они могут появляться при столкновениях атомов ( хотя эфф. N О 2 8 эВ - NO е ( такой процесс идет в воздухе), путем фотоионизацки атомов перед СУ УФ-излучением, испускаемым нагретым газом за У. [23]
Такое столкновение имеет место в том случае, когда в результате соударения изменяются не сами частицы, а суммарная кинетическая энергия их поступательного движения. Такие столкновения называются неупругими. Переход энергии от одной сталкивающейся частицы к другой всегда имеет место и при чисто упругих соударениях между частицами разной массы; при упругих столкновениях электронов с атомами или молекулами передача энергии очень мала. Поэтому иногда бывает очень удобно рассматривать столкновения, при которых на возбуждение колебательных или вращательных уровней молекулы идет лишь небольшая часть энергии частицы, как квазиупругие. [24]
Определим направленную скорость атомов. Она возникает в результате столкновения атомов с электронами и ионами. При этом время ухода ионов на стенки меньше времени соударения с атомами, так что весь импульс, который ионы получают от поля, они уносят на стенки разрядной трубки. Поскольку частота упругого столкновения электрона с атомами значительно больше частоты ухода электронов на стенки, каждый электрон передает атомам в единицу времени импульс еЕ, который он получает от поля. Атомы уносят этот импульс на стенки, причем будем считать, что средний продольный импульс отраженных от стенок атомов равен нулю. [25]
Упругие столкновения электронов с атомами не приводят к деформации атомной решетки, поэтому не происходит ионизации атома. Такие столкновения приводят к повышению кинетической энергии молекул и атомов и, как следствие, к повышению температуры. Такие упругие столкновения характерны для сварочной дуги, в которой электрон находится в поле малого напряжения и движется в атмосфере газов и паров при атмосферном давлении. Поэтому число упругих столкновений электронов с атомами велико, и это обусловливает высокую температуру дуги. Неупругие столкновения электронов с атомами приводят к сильному возбуждению атомов и к процессам ионизации. [26]
Страницы: 1 2