2.6 Ионизационное уравнение Са́ха (– Ленгмюра)
При
повышении температуры газа кинетическая
энергия составляющих его атомов
становится столь высокой, что при
столкновении друг с другом атомы начинают
терять электроны, то есть начинается
процесс ионизации. Такое состояние
вещества в физике называется плазмой.
Если газ полностью ионизован, то говорят
о полностью ионизованной плазме, если
же одни атомы ионизованы, а другие
остались нейтральными, то говорят о
частично ионизованной плазме. Уравнение
Саха описывает степень ионизации такой
плазмы как функции температуры, давления
и энергии ионизации атомов. Уравнение
Саха применимо для равновесной плазмы.
где
– концентрация атомов в i-й
степени ионизации; i
– число недостающих электронов;
– концентрация электронов;
– энергия, необходимая для удаления i
электронов из нейтрального атома, то
есть для создания атома i-й
степени ионизации;
– статистическая сумма;
– статистический вес уровня n
i-кратного иона;
– длина волны де Бройля.
Уравнение
Саха выполняется, если ионизация и
рекомбинация проходят по одному и тому
же пути, плазма рассматривается как
идеальный газ (при не слишком низких и
не слишком высоких плотностях), кулоновская
энергия мала по сравнению с тепловой.
Таганрог 2022