Рухливість іонів і електронів

1) в газі і низькотемпературної плазмі (Див. Плазма) - відношення середньої швидкості u спрямованого (в результаті дії електричного поля) руху електронів або іонів до напруженості електричного поля (Див. Напруженість електричного поля) Е: μ = u / E. Залежність u від Е в принципі дається рішенням кінетичного рівняння Больцмана (Див. Рівняння Больцмана). Однак не тільки рішення, але навіть точне написання цього рівняння пов'язано зі значними труднощами, зумовленими різноманітністю елементарних процесів, в яких беруть участь іони і електрони. Тому зазвичай П. і. і е. теоретично розраховують приблизно, вводячи спрощують припущення. Рухливість іонів (μі) і електронів (μел) досліджують окремо, тому що елементарні процеси, що визначають рух тих і інших, різні. Для електронів суттєво, що внаслідок малості їх маси вони при пружних зіткненнях втрачають лише незначну частину енергії. Тому навіть в слабких полях поява у них спрямованого руху (накладається на теплове - хаотичне) призводить до того, що їх середня енергія набагато перевищує енергію важких нейтральних атомів і молекул. Теоретично П. і. і е. вперше проаналізував в 1903 П. Ланжевен. Згодом були розвинені більш строгі і складні теорії, що описують залежність u від Е. Першим виміряв μел англійський фізик Дж. Таунсенд, вивчаючи дифузію пучка електронів, що рухаються в електричному полі, і зміщення цього пучка в магнітному полі. Найбільш точні дані про залежність u від Е наведені на рис. 1. Наближені значення μел отримують при вимірюванні концентрації і рухливості електронів (а також Е) в позитивному стовпі електричного розряду в газі (Див. Електричний розряд в газах).

Рухливість іонів, що рухаються в сторонньому газі, задовільно описується теорією Ланжевена, згідно з якою в одному і тому ж газі вона залежить тільки від маси іона (рис. 2). Основний процес, який визначає μ іонів в їх власному газі, - Перезарядка іонів. Пройшовши довжину вільного пробігу (Див. Довжина вільного пробігу) перезарядки, іон обмінюється зарядом з нейтральною частинкою, а знову виник іон «стартує» з початковою швидкістю, близькою до теплової (т. Зв. «Естафетний» механізм руху іонів). У сильних полях при цьому u ≈ (Е / р) 1/2, де р - тиск газу, приведений до 0 ° C. Розвиток цієї теорії дозволило врахувати і власне теплове рух нейтральних атомів (молекул). У гранично слабких полях теорія передбачає, а експеримент підтверджує лінійну залежність u іонів від Е.

П. і. і е. пов'язана з коефіцієнтом дифузії (Див. Дифузія) D формулою Ейнштейна: D / μ = kT / e, де Т - абсолютна температура заряджених частинок в припущенні, що вони підкоряються Максвелла розподілу (Див. Максвелла розподіл) (в суміші різних заряджених і нейтральних частинок їх середні енергії і, отже, температури можуть бути різні - властивість «неізотермічних» такої суміші); k - Больцмана постійна; е - заряд електрона.

2) Рухливість іонів в розчинах (Див. Розчини) U = Fu, де F - Фарадея число, u - швидкість іона в см / сек при напруженості електричного поля в 1 в / см. Величина U залежить від природи іона, а також від температури, діелектричної проникності (Див. Діелектрична проникність), в'язкості (Див. В'язкість) і концентрації розчину.

Мал. 1. Залежність швидкості і спрямованого (по електричному полю Е) руху електронів в різних газах від відносини E / p, де р - наведене до 0 ° С тиск газу.

Мал. 2. Залежність рухливості іонів μ від їх маси Mi.

Велика Радянська Енциклопедія. - М. Радянська енциклопедія. 1969-1978.

Дивитися що таке "Рухливість іонів і електронів" в інших словниках:

РУХЛИВІСТЬ ИОНОВ І електронів - 1) в газі і н і з к о т е м п е р а т у р н о м плазмі ставлення пор. швидкості v спрямованого руху ел новий або іонів (в результаті дії елект. поля) до напруженості цього поля Е: m = v / E. Залежність v від Е в принципі дається рішенням ... ... Фізична енциклопедія

РУХЛИВІСТЬ НОСІЇВ ЗАРЯДУ - відношення швидкості спрямованого руху носіїв заряду в речовині під дією електричного поля до напруженості цього поля. 1) У газі рухливість іонів і електронів обернено пропорційна тиску газу, масі частинок і їх середньої ... ... Великий Енциклопедичний словник

рухливість - відношення швидкості спрямованого руху носіїв заряду в речовині під дією електричного поля до напруженості цього поля. 1) У газі рухливість іонів і електронів обернено пропорційна тиску газу, масі частинок і їх середньої ... ... Енциклопедичний словник

рухливість - Mobility (Electron, and Hole) Рухливість (електрона, дірки) Рухливість носіїв заряду ставлення швидкості спрямованого руху носіїв заряду в речовині під дією електричного поля до напруженості цього поля. 1) У газі ... ... Тлумачний англо-український словник з нанотехнології. - М.

РУХЛИВІСТЬ - електронів і іоновв газі і низькотемпературної плазмі коеф. пропорційності в співвідношенні пов'язує величину швидкості дрейфу v ін електронів (іонів) в газі з величиною напруженості електричні. поля Е, що викликає етотдрейф. Поняття П. ... ... Фізична енциклопедія

РУХЛИВІСТЬ НОСІЇВ СТРУМУ - величина, що характеризує електричні властивості (див.) І напівпровідників (див.), Що дорівнює відношенню середньої сталої швидкості руху носіїв струму (електронів, вуст іонів, дірок) в напрямку дії електричного поля до напруженості Е ... ... Велика політехнічна енциклопедія

РУХЛИВІСТЬ - носіїв струму хар ка електричні. св в провідників і напівпровідників, що дорівнює відношенню пор. швидкості упорядоч, руху носіїв струму (електронів, іонів, дірок), що виникає під дією елект. поля, до напруженості цього поля. Поняття П. ... ... Великий енциклопедичний політехнічний словник

Перезарядки ИОНОВ - взаємодія покладе. іонів з нейтр. атомами (молекулами) або поверхнею тв. тіла, що супроводжується обміном ел нами між взаємодіючими ч цами. П. п. В газах і рідинах відбувається за схемою А ++ В ° + А ° + В + (верхні індекси вказують заряд ч ... ... Фізична енциклопедія

ЗІТКНЕННЯ АТОМНІ - елементарні акти зіткнення двох ат. ч ц (атомів, молекул, ел новий або іонів), при до яких структура і будова ядер не змінюються. С. а. діляться на пружні і непружні. При у п р у г о м С. а. сумарна кинетич. енергія соударяющихся ч ц залишається ... ... Фізична енциклопедія

Рухливість іонів і електронів - це

Дивитися що таке "Рухливість іонів і електронів" в інших словниках: