Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Химические и физические модели в термодинамике плазмы
Термодинамические функции вырожденной слазмы с ростом концентрации электронов и уменьшением температуры приближаются к свойствам конденсированных сред. Для вырожденной плазмы действует распределение Ферми-Дирака. Плотность высокая, расстояние между частицами соизмеримо с длиной волны де Бройля. Давление и внутреннюю энергию удобно представлять в виде суммы электронной и ионной компонент. Приближение идеального газа применимо к ионной компоненте на большем диапазоне плотностей, чем к электронной, так как электроны вырождаются при меньшей концентрации, чем ионы (масса ионов больше). Наиболее просто термодинамические функции электронной компоненты описываются в приближении однородного электронного газа. Внутренняя энергия электронного газа: Давление электронного газа: Число электронов в атомной ячейке: Здесь: – функция Ферми-Дирака. – объем ядра. Приближенное уравнение состояния электронного газа: При данное уравнение соответствует уравнению для идеального газа. Иначе – вырожденному электронному газу. Модель Томаса-Ферми – это модель неоднородного электронного газа, учитывающая его распределение плотности в пределах атомной ячейки по радиусу r с учетом потенциальной энергии электронов. Спектр энергии электронов считается непрерывным. Образуется классический электронный газ, подчиняющийся распределению Ферми-Дирака. Решение уравнения Пуассона с граничными условиями, задаваемыми в центре и на границе ячейки в предположении ее сферической симметрии, позволяет найти самосогласованный внутриатомный потенциал , причем плотность электронов в атомной ячейке определяется интегрированием функции распределения Ферми-Дирака по импульсам: Давление электронов: Вклад ионной компоненты обеспечивается движением ионных остовов (ядра и связанных электронов). – температура Дебая, – температура испарения, – средний заряд ионного остатка. Недостатки модели: 1) На самом деле все ячейки связаны между собой, электрон может перейти в другую ячейку. 2) Функция распредления электронов относительно ядра – не непрерывная. 3) Не учитываются оболочные дефекты. Модель хорошо работает для сверхплотной полностью ионизованной плазмы.
Помимо модели Томаса-Ферми существуют также модели Хартри, Хартри-Фока, Хартри-Фока-Слеттера. 12. Классификация излучательных процессов в плазме (ff -, bf - и bb -процессы) В связанном (bound) состоянии полная энергия электрона . Электроны имеют дискретный спектр. В свободном (free) состоянии полная энергия электрона . Электроны имеют непрерывный спектр. Квантовые переходы между дискретными («связанными») энергетическими состояниями атомов, молекул и ионов – связанно-связанные переходы (bb). Этим переходам соответствуют линейчатые спектры испускания и поглощения. 2) Квантовые переходы между дискретными и непрерывными («свободными») энергетическими состояниями атомов, молекул и их ионов – связанно-свободные или свободно-связанные переходы (bf или fb). Коэффициенты поглощения при таких переходах представляют собой непрерывную функцию энергии фотона h ν, ограниченную в области больших энергий. Такие спектры поглощения и испускания называются сплошными. 3) Квантовые переходы между непрерывными энергетическими состояниями атомов, молекул и ионов – свободно-свободные переходы (ff). Если торможение электрона сопровождается испусканием фотона, то такое излучение называют тормозным. Ускорение электронов в полях частиц при поглощении фотонов называется процессом излучения, обратным тормозному поглощению. При энергии больше нуля – при любой энергии спектр непрерывный (free – свободный). К bb -переходам относятся переходы электронов в атомах, молекулах и ионах с одного дискретного уровня на другой. Схематично такие переходы можно представить в виде реакции: A (En) – атом, ион или молекула в состоянии с энергией En; h ν mn – квант испускания. При bf -переходах происходит фотоионизация: A 2 – молекула, A + - ион. Фотодиссоциация молекул: Фотоотрыв от отрицательных ионов: При ff -переходах свободный электрон, пролетая в поле атома, иона или молекулы с ускорением, теряет часть своей кинетической энергии (за счет торможения), которая идет на рождение кванта. Тормозное излучение в поле атома или иона:
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-07-18; просмотров: 137; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.54.6 (0.008 с.) |