Если каждая частица
компоненты несет заряд
, то
можно говорить о потоке плотности заряда, переносимого данной компонентой (в
некоторой лабораторной системе координат); он называется плотностью тока
компоненты и дается выражением
.
(3.20)
Вводя диффузионную скорость
компоненты и произведя подстановку
можно
написать
,
(3.21)
где
(3.22)
есть плотность тока
проводимости данной компоненты, - плотность конвекционного тока данной компоненты. В
противоположность конвекционному току ток проводимости не зависит от системы
отсчета. Полная плотность тока для всего газа получается суммированием по всем
компонентам,
и может быть записана как
,
(3.23)
где
(3.24)
- плотность полного тока проводимости, а величина
(3.25)
-
полная плотность заряда. Если обозначим заряд, переносимый электроном, через и предположим, что зарядовое число иона
(заряд иона
), то в
этом случае
(3.26)
и
.
(3.27)
Теперь вновь обратимся
к определению скорости процесса. В системе координат, движущейся с массовой
скоростью, плотность падающих частиц в пучке бесконечно малой интенсивности
равна . Скорость каждой такой падающей частицы
относительно частицы-мишени со скоростью
равна
. Следовательно, число частиц пучка,
пересекающих в единицу времени единичную площадку, перпендикулярную вектору
, равно
, где
. (3.28)
Тогда для
пучка, имеющего то же направление, что и вектор относительной скорости , дифференциальная плотность потока может
быть записана следующим образом:
, (3.29)
а дифференциальная скорость процесса р, определяется соотношением
.
(3.30)
Полная скорость процесса есть
.
(3.31)
Интеграл в уравнении
(3.31) есть среднее значение величины . В
случае процессов имеющих пороговую энергию, область интегрирования уменьшается
и сводится к той области, где
. В случае идентичности
падающих частиц и частиц-мишеней в правой части равенства (3.31) добавляется
множитель ½.
Если и
- максвелловские функции то скорость
процесса р может быть записана следующим образом
.
(3.32)
Произведем замену переменных интегрирования, введя скорости центра масс и относительные скорости частиц:
(3.33)
Обратное преобразование имеет вид
(3.34)
где - приведенная масса.
В новых переменных в сферической системе координат выражение (3.32) запишется:
Поскольку ,
имеем окончательно
.
(3.35)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.