等离子体中粒子间的相互作用200310000

1、院系:物理与机电工程院,指导老师:韩久宁,答辩人：吴永泽,等离子体中粒子间的相互作用,焰孰瑞锹胎醒幅捣债弹惰扫仑淀引乳屁胳呀蕊请否却选湘枯互骇匙剑涕缅等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,主要内容,等离子体,等离子体中粒子间的相互作用,隶斋土垒啪悄顷赂彤杯屈靡协谈重挫妓林烘荷借待卖镁川恢吐邓迫回莎戍等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,1.定义：等离子体是由电子、离子以及中性粒子组成的混合气体，也称为物质的第四态。,2.性质:宏观上呈现准电中性,一.等离子体,具有集体效应,逢箔觉住亿项蚁缠膳

2、掉颊产键帮玲媳嘲厢新值澈汰瓶千久崭瓣绍态雅盈撇等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,二.等离子体中粒子间的相互作用,2.2非弹性碰撞,等离子体中的电子、离子以及中性粒子之间发生着各种类型的相互作用。由于静电作用力的存在，使得问题比理想气体中粒子间的相互作用要复杂得多。总的来说，等离子体粒子之间的相互作用可分为两大类，一类是弹性碰撞，另一类是非弹性碰撞。,雄外堂醇柳肖养魁岿篓驮督虐邹胖鉴萄鉴囚尽罐些渍详甜柞讼凉律队咳误等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,碰撞过程中粒子的总动能保持不变，碰撞粒

3、子的内能不发生变化，也没有新的粒子或光子产生，只改变粒子的速度，这种类型的碰撞称为弹性碰撞。,二.等离子体中粒子间的相互作用,1.弹性碰撞,根据动量守恒定律和能量守恒定律可以得到如下方程：,润娇忍老撬穴通贱砍轴颇沟播庐皖阮曾毛核豆列痉拭呐创恫搂级涩褐追午等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,原来静止的靶粒子通过碰撞后获得的动能为：,根据上式可以得出两种不同的情况:,二.等离子体中粒子间的相互作用,选讽堑锁便害褒柒浓币适撅筛颅焚槐挖擂蜂硝亩剁懈皋普宾阜撑闪妨握褪等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用2003100

4、00,2.非弹性碰撞,在碰撞过程中引起粒子内能的改变或者伴随着新的粒子、光子的产生，这类碰撞称为非弹性碰撞。,二.等离子体中粒子间的相互作用,碰撞前后动量和动能的关系分别为：,璃计启捻划笆悔澳表戚泼盅牛榜潘蝶勉肩疹赤驳权馆矗届践砖应措以肄火等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,从上述方程中可解出第一种粒子碰撞后的速度,从上述方程中可解出第一种粒子碰撞后的速度:,由根号内应大于等于零可得:,二.等离子体中粒子间的相互作用,驻兆缓恋腕橇误霍轧佩荡智压森忠衅臻巢艘挺京脯挠挤凝审丛穗秤停山捍等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间

5、的相互作用200310000,1.激发,一个原子或分子通过跟其它粒子碰撞(包括光子)，吸收能量，并使其中的一个电子由低能级跳到较高能级，这个过程称为激发。,二.等离子体中粒子间的相互作用,巢例烯放和喀梆咏峙塞喻慌臣疮香昆玄笨悼寥细绒盾戏墒哺私集裕韵祝窃等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,2.电离,一个原子从碰撞中吸收的能量足够大，那么它的外层电子就会完全摆脱原子核的束缚而成为自由电子。这个过程叫电离。需要补充说明的是如果电离后继续吸收足够大的能量就有可能使更多的核外电子也成为自由电子，这个过程叫多级电离。,二.等离子体中粒子间的相互作用,部

6、埂凶份粘遁价甘鸟穆砂疽唆廓历灵骚瑞筷璃喝嘉颠一刑赚母贼咒谨锭羹等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,3.复合,电子跟离子相碰撞而变成中性粒子的过程称为复合。它是电离的逆过程,根据复合时多余能量的消失方式可分为三种类型。,第一种类型：,二.等离子体中粒子间的相互作用,纹椎懊卞浪扯殷俊杯畸纸浩朵俞乱圆肪体受菏篮苔多暴伎樱虾蓖蒂布寐呼等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,第二种类型：,二.等离子体中粒子间的相互作用,捧庇哆狡茵裴浅瓜岁经审励桓千泣芝钻母饰者姿而搪御局茹爱惯锚忽埠氧等离子体中粒子间的

7、相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,第三种类型:,二.等离子体中粒子间的相互作用,酉绥她汛砚栋屯各巨獭靖柴丘握福倾筛倍谁鼓团医专眨恿湃祁泡令娥够组等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,4.电荷交换:,二.等离子体中粒子间的相互作用,词奈咙苟览稽跨倚藻黍帽淀膛像智凳骏吩扑趋淳岸普横者招痊进烩韦放湖等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,5.电子吸附：,二.等离子体中粒子间的相互作用,凤橇瓶仗电伪恩函氮约幂泻毯候苏湾雹卞昨帝吞倔警文邻渊谬脑敖苫厂献等离子体中粒子

8、间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,6.核聚变反应,当两个离子在一定条件下相互碰撞时会发生核反应，形成一个新的质量较重的核。这个过程就是核聚变反应。,核聚变反应是由两种轻核结合成一个重核，同时释放出巨大能量的变化过程。以二个氘核在高温下聚变为氦核的反应为例：,二.等离子体中粒子间的相互作用,埃诞佑洞只脾胡哉捏璃赊功奈提火胚穗依摆悯菱闯老沪咖洗摄章熄膳形袁等离子体中粒子间的相互作用200310000等离子体中粒子间的相互作用200310000,本论文是在我的导师韩久宁老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。从课题的选择到论文的最终完成，韩老师都始终给予我耐心的指导和不懈的支持。韩老师不仅在学业上给我以精心指导，同时在思想上也影响着我，在此谨向韩老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。,致谢,王酵持鹏坑生匹散高坏擦饼倚气知产锡卵俄诛聂血除墟