Debye raadius

Allikas: Vikipeedia

Debye raadius plasmafüüsikas[muuda | redigeeri lähteteksti]

Debye raadiuseks (ka Debye pikkuseks või ulatuseks) nimetatakse ulatust, kus liikuvad laengukandjad (elektronid) varjestavad plasmale rakendatud välise elektrivälja. Nimetuse on Debye raadius saanud Hollandi füüsiku ja füüsikalise keemiku Peter Debye järgi. Debye sfääriks nimetatakse mõttelist kera, mille raadiuseks on Debye raadius. Debye raadius väljendab ka elektronide maksimaalset soojusliikumise ulatust. Plasmafüüsikas omab Debye raadiuse mõiste suurt tähtsust. Debye raadius avaldub järgmiselt:

 \lambda_D = \sqrt{\frac{\varepsilon_0 k_B/q_e^2}{n_e/T_e+\sum_{ij} j^2n_{ij}/T_i}}

kus

λD on Debye raadius (pikkus),
ε0 on vaakumi dielektriline läbitavus,
kB on Boltzmanni konstant,
qe elementaarlaeng,
Te ja Ti on vastavalt elektronide ja ioonide temperatuurid
ne elektronide kontsentratsioon,
nijioonide i kontsentratsioon, laenguga jqe

Tavaliselt loetakse ioonkomponent antud avaldises tühiseks ja avaldis lihtsustub (selle lihtsustuse eelduseks on ioonide tühiselt väike liikuvus võrreldes elektronidega):

 \lambda_D = \sqrt{\frac{\varepsilon_0 k_B T_e}{n_e q_e^2}}