等離子體中粒子間的相互作用

1、等離子體中粒子間的相互作用第1頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二 主要內(nèi)容 等離子體 等離子體中粒子間的相互作用第2頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二1.定義：等離子體是由電子、離子以及中性粒子組成的混合氣體，也稱為物質(zhì)的第四態(tài) 。2. 性質(zhì): 宏觀上呈現(xiàn)準(zhǔn)電中性一.等離子體具有集體效應(yīng)第3頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二二.等離子體中粒子間的相互作用 2.2非彈性碰撞 等離子體中的電子、離子以及中性粒子之間發(fā)生著各種類(lèi)型的相互作用。由于靜電作用力的存在，使得問(wèn)題比理想氣體中粒子間的相互作用要復(fù)雜得多。總的來(lái)說(shuō)，等離子體粒子之

2、間的相互作用可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是彈性碰撞，另一類(lèi)是非彈性碰撞。第4頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二 碰撞過(guò)程中粒子的總動(dòng)能保持不變，碰撞粒子的內(nèi)能不發(fā)生變化，也沒(méi)有新的粒子或光子產(chǎn)生，只改變粒子的速度，這種類(lèi)型的碰撞稱為彈性碰撞。二.等離子體中粒子間的相互作用 1.彈性碰撞 根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律可以得到如下方程：第5頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二原來(lái)靜止的靶粒子通過(guò)碰撞后獲得的動(dòng)能為：根據(jù)上式可以得出兩種不同的情況:二.等離子體中粒子間的相互作用 第6頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二2.非彈性碰撞 在碰撞過(guò)程中

3、引起粒子內(nèi)能的改變或者伴隨著新的粒子、光子的產(chǎn)生，這類(lèi)碰撞稱為非彈性碰撞。二.等離子體中粒子間的相互作用 碰撞前后動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系分別為： 第7頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二從上述方程中可解出第一種粒子碰撞后的速度從上述方程中可解出第一種粒子碰撞后的速度 :由根號(hào)內(nèi)應(yīng)大于等于零可得:二.等離子體中粒子間的相互作用 第8頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二1.激發(fā) 一個(gè)原子或分子通過(guò)跟其它粒子碰撞(包括光子)，吸收能量，并使其中的一個(gè)電子由低能級(jí)跳到較高能級(jí)，這個(gè)過(guò)程稱為激發(fā)。 二.等離子體中粒子間的相互作用 第9頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日

4、，5點(diǎn)39分，星期二2.電離 一個(gè)原子從碰撞中吸收的能量足夠大，那么它的外層電子就會(huì)完全擺脫原子核的束縛而成為自由電子。這個(gè)過(guò)程叫電離。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是如果電離后繼續(xù)吸收足夠大的能量就有可能使更多的核外電子也成為自由電子，這個(gè)過(guò)程叫多級(jí)電離。 二.等離子體中粒子間的相互作用 第10頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二3.復(fù)合 電子跟離子相碰撞而變成中性粒子的過(guò)程稱為復(fù)合。它是電離的逆過(guò)程,根據(jù)復(fù)合時(shí)多余能量的消失方式可分為三種類(lèi)型。第一種類(lèi)型 ：二.等離子體中粒子間的相互作用 第11頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二第二種類(lèi)型： 二.等離子體中粒子間的

5、相互作用 第12頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二第三種類(lèi)型: 二.等離子體中粒子間的相互作用 第13頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二4.電荷交換:二.等離子體中粒子間的相互作用 第14頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二5.電子吸附：二.等離子體中粒子間的相互作用 第15頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二6.核聚變反應(yīng) 當(dāng)兩個(gè)離子在一定條件下相互碰撞時(shí)會(huì)發(fā)生核反應(yīng)，形成一個(gè)新的質(zhì)量較重的核。這個(gè)過(guò)程就是核聚變反應(yīng)。 核聚變反應(yīng)是由兩種輕核結(jié)合成一個(gè)重核，同時(shí)釋放出巨大能量的變化過(guò)程。以二個(gè)氘核在高溫下聚變?yōu)楹ず说姆磻?yīng)為例： 二.等離子體中粒子間的相互作用 第16頁(yè)，共18頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)39分，星期二 本論文是在我的導(dǎo)師韓久寧老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到論文的最終完成，韓老師都始終給予我耐心的指導(dǎo)和不懈的支持。韓老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)在思想上也影響著我，