Cтраница 3
Значения D и S для обычных газов мало меняются с изменением давления, в случае же паров органических веществ D и 5 часто растут с ростом давления. [31]
Они не относятся поэтому к обычному газу, молекулы которого обладают магнитным моментом, через посредство которого ( а не через заряд частиц, как в плазме) и осуществляется в этом случае взаимодействие с магнитным полем. [32]
Электроны в этом смысле подобны обычному газу, и поэтому их часто называют электронным газом. Такое тепловое движение не вызовет, очевидно, никакого тока, так как вследствие полной хаотичности в каждом направлении будет двигаться столько же электронов, сколько и в противоположном, и поэтому суммарный заряд, переносимый через любую площадку внутри металла, будет равен нулю. [33]
Электроны в этом случае аналогичны обычному газу, поэтому их часто называют электронным газом. Хаотическое движение электронов еще не приводит к появлению тока. Но как только внутри металла появляется электрическое поле Е, то на каждый электрон действует сила F, направленная в сторону, противоположную полю. Поэтому на хаотическое движение электронов накладывается направленное движение. Электроны получают за счет действия силы F - qE дополнительные скорости, направленные в одну сторону. Электронный газ теперь перемещается как единое целое, образуя электрический ток. [34]
Они не относятся поэтому к обычному газу, молекулы которого обладают магнитным моментом, через посредство которого ( а ие через заряд частиц, как в плазме) и осуществляется в этом случае взаимодействие с магнитным полем. [35]
Такой подход ( применительно к обычному газу он называется молекулярной динамикой) дает исчерпывающую информацию и занимает высшее место в иерархии математических описаний газа. Однако при достаточно большом количестве частиц реализовать его практически невозможно в том числе и потому, что их начальные положения и скорости никогда в точности не известны. [36]
Электроны в этом смысле подобны обычному газу, и поэтому их часто и называют электронным газом. Такое тепловое движение не вызовет, очевидно, никакого тока, так как, вследствие полной хаотичности, в каждом направлении будет двигаться столько же электронов, сколько и в противоположном, и поэтому суммарный заряд, перемещающийся через любую площадку внутри металла, будет равен нулю. [37]
Сопоставление электронов в металле с обычным газом дает, конечно, весьма приближенную картину. Прежде всего надо принимать во внимание, что каждый движущийся электрон следует сопоставлять с волной; длина волны при этом определяется известным соотношением А. Планка ( h 6 625 10 - 27 эрг-сек), m - масса электрона ( т 9 11 10 - 28 г); если величину скорости электрона выразить в см сек-1, то соответствующую длину волны А получим в сантиметрах. Так как электроны имеют определенную длину волны, между ними в трехмернопериодическом расположении, свойственном кристаллу, должно происходить взаимодействие, похожее на взаимодействие рентгеновских лучей с кристаллом. Это ведет к тому, что в кристаллической структуре металла для каждого направления имеется ряд запрещенных значений скорости движения электронов. [38]
Такие волны существуют и в обычном газе, и в ионизованной плазме. Но в последней возможна передача импульса от частицы к частице и посредством электрического поля. [39]
Существенное отличие от ситуации в обычных газах состоит, однако, в том, что столкновения в фононном газе не сохраняют, вообще говоря, ни числа фононов, ни ( ввиду наличия процессов переброса) их суммарного квазиимпульса. Единственным законом сохранения остается лишь закон сохранения энергии. [40]
В сущности, плазма отличается от обычного газа не только тем, что состоит из ионов и электронов, а не из одних лишь нейтральных атомов. Если в обычном газе можно рассматривать лишь звуковые волны, практически не связанные с электромагнитным излучением, или очень низкочастотные альвеновские волны, то в плазме существует много различных типов волн с разнообразными спектрами, так или иначе связанных с электромагнитными полями, а следовательно, и с электромагнитным излучением. Особенно важен случай так называемой бесстолкповительной плазмы, в которой длина свободного пробега электронов много больше характерных размеров коллективных явлений. Именно здесь и проявляются в полной мере колебательные и волновые свойства плазмы. Если учесть, что спектры многих космических объектов ( особенно в радиодиапазоне) образуются в бесстолкнови-тельной плазме, то становится очевидным, что плазменные явления должны играть большую роль в интерпретации этих спектров. [41]
Эта глава посвящена изложению кинетической теории обычных газов из электрически нейтральных атомов или молекул. Предметом изучения этой теории являются неравновесные состояния и процессы в идеальном газе. Напомним, что под идеальным подразумевается газ настолько разреженный, что каждая молекула в нем почти все время движется как свободная, взаимодействуя с другими молекулами лишь при непосредственных столкновениях с ними. [42]
Строго говоря, атомы или молекулы обычного газа в зависимости от величины суммарного спила подчиняются одной из статистик Бозе или Ферми. [43]
Свойства плазмы резко отличаются от свойств обычного газа. Если нейтральный газ - электрический изолятор ( электрические и магнитные силы не оказывают на него почти никакого влияния), то плазма ( она также в целом как бы нейтральна), напротив, хорошо проводит электрический ток и взаимодействует с магнитным полем. Это качество плазмы имеет огромное значение для ее использования в технике. Необычное свойство плазмы в том, что ее электропроводность растет с увеличением температуры, в противоположность металлам, которые при нагревании проводят ток хуже, чем при охлаждении. [44]
Шаровая молния - сильно отличается от обычных газов и в другом отношении: она не занимает весь предоставленный ей объем и не смешивается с воздухом. Большинство наблюдателей говорят о четкой ( хотя и не всегда гладкой) границе, отделяющей шаровую молнию от окружающей атмосферы, которая сохраняется в течение всего времени жизни молнии, доходящего иногда до 1 мин и более. Движение шаровой молнии также не приводит к размыванию этой границы и к размешиванию вещества молнии в воздухе несмотря на то, что за время жизни она может проходить большое расстояние. Ее поведение, таким образом, существенно отличается от хорошо известного нам поведения нагретых газов, дыма или газообразных продуктов сгорания. [45]