作业帮电离层等离子体的形成及性质
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/30 00:00:51
电离层等离子体的形成及性质
电离层等离子体的形成及性质
电离层等离子体的形成及性质
形成：地球高层大气的分子和原子,在太阳紫外线、Χ射线和高能粒子的作用下电离,产生自由电子和正、负离子,形成等离子体区域即电离层.
详细的形成过程：http://www.hudong.com/wiki/%E7%94%B5%E7%A6%BB%E5%B1%82%E7%9A%84%E5%BD%A2%E6%88%90
性质：电离层从宏观上呈现中性.电离层的变化,主要表现为电子密度随时间的变化.而电子密度达到平衡的条件,主要取决于电子生成率和电子消失率.电子生成率是指中性气体吸收太阳辐射能发生电离,在单位体积内每秒钟所产生的电子数.电子消失率是指当不考虑电子的漂移运动时,单位体积内每秒钟所消失的电子数.带电粒子通过碰撞等过程又产生复合,使电子和离子的数目减少；带电粒子的漂移和其他运动也可使电子或离子密度发生变化.
等离子体就是被激发电离气体，达到一定的电离度(>10-4),气体处于导电状态，这种状态的电离气体就表现出集体行为，即电离气体中每一带电粒子的运动都会影响到其周围带电粒子，同时也受到其他带电粒子的约束。由于电离气体整体行为表现出电中性，也就是电离气体内正负电荷数相等，称这种气体状态为等离子体态。由于它的独特行为与固态、液态、气态都截然不同，所以称为物质第四态。总之，等离子体是由大量自由电子和离子及少...
全部展开
等离子体就是被激发电离气体，达到一定的电离度(>10-4),气体处于导电状态，这种状态的电离气体就表现出集体行为，即电离气体中每一带电粒子的运动都会影响到其周围带电粒子，同时也受到其他带电粒子的约束。由于电离气体整体行为表现出电中性，也就是电离气体内正负电荷数相等，称这种气体状态为等离子体态。由于它的独特行为与固态、液态、气态都截然不同，所以称为物质第四态。总之，等离子体是由大量自由电子和离子及少量未电离的气体分子和原子组成，且在整体上表现为近似于电中性的电离气体。等离子体具有德拜(Debye)屏蔽和准中性的特性。德拜屏蔽是指在等离子体中引入电场，经过一定时间，等离子体中的电子、离子将移动，屏蔽电场的现象；准中性是指在等离子体内部，正、负电荷数几乎相等的现象。等离子体存在的基本条件有三个： 一是空间尺度要求，即等离子体线度远大于德拜长度；二是时间尺度要求，即等离子体碰撞时间、存在时间远大于特征响应时间；三是集合体要求，即在德拜球中粒子数足够多，具有统计意义。
等离子体从来源上可分为人工等离子体和自然界的天然等离子体两类；按物态可分为气体等离子体、液体等离子体和固体等离子体三类；按温度可分为高温等离子体和低温等离子体两类。其中高温等离子体中的粒子温度高达上千万乃至上亿度，这是为了使粒子有足够的能量相碰撞，达到核聚变反应；低温等离子体中的粒子温度也达上千乃至数万度，可使分子、原子离解、电离、化合等。因此，低温等离子体温度并不低，所谓低温，仅是相对高温等离子体的高温而言的。高温等离子体主要应用于能源领域的可控核聚变；低温等离子体则应用于科学技术和工业的许多领域。制备纳米材料的等离子体通常为低温等离子体，最高温度可达100000 K数量级，通常由气体放电产生。根据纳米材料形成过程中有无化学反应发生，纳米材料的制备可分为等离子体物理法和等离子体化学法两种。前者主要用于纯物质纳米材料的制备；后者主要用于化合物类纳米材料的制备。
收起