.
(3.10а)
Если падающие частицы и
частицы-мишени идентичны, то в этой формуле каждое столкновение учитывается
дважды, а поэтому .
В более общем виде, для
некоторого процесса
. (3.10б)
Полная частота столкновений падающей частицы со всеми частицами-мишенями определяется как
. (3.11)
Частоты столкновений для отдельных процессов определяются аналогичным образом:
. (3.12)
Примером может служить частота столкновений с передачей импульса
. (3.13)
Теперь перейдем к общему случаю, когда относительные скорости частиц газа меняются произвольным образом. Рассмотрим простейшую модель однокомпонентного частично ионизованного газа содержащего три типа частиц - электроны, положительные ионы и нейтральные частицы. Приближенные результаты для более сложных газов, содержащих несколько ионных и нейтральных компонент, могут быть получены с помощью простой модели, если ее параметры интерпретировать как определенным образом усредненные параметры ионной и нейтральной компонент сложной реальной системы.
Средняя скорость каждой компоненты плазмы по отношению к некоторой лабораторной системе координат определяется выражением
, (3.14)
где
-
функция распределения по скоростям компоненты
.
В общем случае величина
есть функция координат и времени.
Удельные плотности электронов, ионов и нейтральных частиц определяются следующими соотношениями:
(3.15)
Полная плотность газа равна
.
(3.16)
Средняя массовая скорость газа определяется соотношением
.
(3.17)
Вообще говоря, скорости компонент газа могут отличаться от средне массовой скорости и одна от другой. Это различие удобно характеризовать диффузионной скоростью каждой компоненты:
.
(3.18)
Из определения массовой скорости следует, что диффузионные скорости должны удовлетворять соотношению
.
(3.19)
При описании столкновительных
газов удобнее оперировать со скоростями частиц, измеренными в системе
координат, движущейся со средней массовой скоростью , а не в
лабораторной системе координат. Для этой цели вводится так называемая хаотическая
скорость
.
(3.19a)
Выражение для диффузионной
скорости компоненты будет аналогично выражению
(3.14):
.
(3.19b)
Для простого газа (т.е. газа,
состоящего из одной компоненты) . Результаты, выраженные
через среднюю массовую скорость, в известном смысле соответствуют отклонениям
первого порядка от того, что мы имеем в случае неподвижного газа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.