к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Законы подобия

Подобия законы - свойственны таким физ. процессам, в к-рых характерные физ. величины, будучи функциями др. величин (аргументов), зависят от них не по отдельности, а от определённых комбинаций аргументов (напр., произведения, отношения и др.). Соответствующие П. з. кривые, отображая зависимость физ. величины от одного из аргументов, при изменении другого сохраняют свою форму, оставаясь подобными (см. Подобия теория).
П. з. в газовом разряде проявляются во мн. закономерностях поведения электронов в слабоионизов. газе. Напр., скорость дрейфа электронов ид в пост. электрич. поле напряжённостью Е зависит от Е и от плотности молекул N не порознь, а от их комбинации E/N. Часто слабоионизов. газ мало нагревается током, и его абс. темп-pa более или менее постоянна и близка к Т15061-48.jpg300 К [темп-pa электронного газа существенно выше, Тс15061-49.jpg(1 - 3)-104К]. При пост. температуре плотность N однозначно определяется давлением р = NkT, обычно используемым в физике газового разряда в качестве меры плотности. При температуре 20 °С р = 1 торр (1 мм рт. ст.) соответствует N = 3,3 x 1016 см-3.
П. з. имеют большое практич. значение. Напр., для нахождения скорости дрейфа в определённом газе при двух условиях Е = 10 В/см, р = 10 торр и Е = 20 В/см, р = 20 торр достаточно одного измерения. В обоих случаях отношение Е/р, а следовательно, и vд одинаковы. Результаты измерений функции двух переменных vд(E,p)представляются не в виде семейства кривых, а в виде одной кривой vд(Е/р).Зависимость vд(Е/р)наглядно следует из ф-лы элементарной теории vд= eE/тvт, где vm- частота столкновений электрона с молекулами, пропорциональная N. Закономерность vд(Е/р)сохраняется и в строгой теории, основанной на решении кинетич. ур-ния для функции распределения электронов. Эыергетич. спектр, от к-рого зависит vд, как и ср. энергия электронов, является функцией E/N или Е/р.
Частота ионизации vi в пост. поле Е, т. е. число актов ионизации, к-рое совершает электрон в 1 с, подчиняется П. з. vi= pf(E/p), где f - нек-рая функция, определяемая спектром электронов. В пост. поле электрон в среднем движется вдоль поля, и целесообразнее пользоваться ионизац. коэф. Таунсенда15061-50.jpg - числом актов ионизации, к-рое электрон совершает на 1 см дрейфового пути:15061-51.jpg Коэффициент15061-52.jpg определяет напряжение пробоя Vп промежутка d между плоскими электродами (Vп наз. также потенциалом зажигания разряда). Величина Vп для данного газа зависит от d и р. При этом справедлив П. з. Vп = Vп(pd). Такие зависимости, найденные из опыта (рис. 1), наз. кривыми Пашена. Пашена закон подобия вытекает из ур-ния Таунсенда15061-55.jpgVп= Ed, выражающего условие воспроизводства размножающихся электронов в промежутке с учётом вытягивания зарядов из газового объёма на электроды и эмиссии электронов с катода под действием положит. ионов.

15061-53.jpg

Рис. 1. Зависимости потенциалов зажигания от15061-54.jpg(кривые Пашена) для различных газов.

Один ион при нейтрализации электроном катода вырывает дополнительно15061-56.jpg ~ 10-1 - 10-3 электронов. С помощью эмпирической формулы Таунсенда15061-57.jpg где А и В - эксперим. константы, различные для каждого газа, для кривых Пашена получается явная ф-ла Vп = B(pd)/(C + lnpd), где15061-58.jpg Напр., для азота в диапазоне Е/р = 10015061-59.jpg 600 В/см х торр, А = 12 см-1 х торр-1, В = 342 В/(см-торр).

Плотность тока на катоде в нормальном тлеющем разряде jн, толщина катодного слоя dн и катодное падение потенциала Vн подчиняются П. з. jН/p2 = const, pdн= const, Vн = const, где константы зависят только от рода газа и материала катода. Для продольного поля Е в положит. столбе тлеющего разряда низкого давления в трубке радиуса R справедлив П. з. Е/р = = f2(pR). Он вытекает из равенства vi = vd, выражающего баланс числа зарядов в столбе. Здесь vd = Da(2,4/R)2 ~ 1/рR2 - ср. частота диффузионных уходов зарядов к стенкам трубки, где заряды взаимно нейтрализуются; Da - коэф. амбиполярной диффузии.
В электрич. полях очень больших частот w, превышающих частоту столкновений электронов с атомами vm, действуют П. з. по частоте поля: частота ионизации газа электронами зависит от отношения15061-60.jpg15061-61.jpg15061-62.jpg где Е - среднеквадратичная величина осциллирующего поля. При данном давлении газа частота ионизации остаётся неизменной, если с переходом к более высоким частотам пропорц. частоте увеличивается поле. Такая зависимость следует из выражения для скорости приобретения энергии электроном от переменного поля15061-63.jpg
Для порогового поля пробоя газов короткими импульсами больших частот15061-64.jpg справедлив закон подобия15061-65.jpg выполняющийся в широком диапазоне частот или длин волн15061-66.jpg от видимого света до СВЧ-излучения. Для пробоя газа ИК-излучением требуются существенно более высокие поля, чем в случае СВЧ. На рис. 2 показаны (в логарифмич. масштабе) измеренные интенсивности излучения Sп = =15061-69.jpgнеобходимые для пробоя атм. воздуха импульсами разл. лазеров. Пунктир соответствует тсоретпч. зависимости Sп ~15061-70.jpg отклонение пунктирной линии от логарпфмпч. прямой в области СВЧ-волн закономерно и связано с нарушением упомянутого выше условия15061-71.jpg П. з. по частоте также находит строгое обоснование в кинетич. ур-нии для электронов в осциллирующем поле.

15061-67.jpg

Рис. 2. Зависимость интенсивности излучения, необходимой для пробоя, от длины волны15061-68.jpg

Литература по законам подобия

  1. Райзер Ю. П., Физика газового разряда, М., 1987.

Ю. П. Райзер

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution