萨哈电离方程

✍ dations ◷ 2025-11-30 13:07:58 #原子物理学,方程,天文学,天体物理学,恒星天文学,等离子体物理学

萨哈电离方程(Saha ionization equation),又称为萨哈-朗缪尔方程(Saha-Langmuir equation),用于描述原子的离子化状态与温度和压力之间的关系的表达式,由印度物理学家梅格纳德·萨哈(1920年)和欧文·朗缪尔(1923年)发现。这个方程的一个最重要的应用,是解释恒星的光谱分类。该方程是结合量子力学和统计力学的想法的结果。

对于足够高的温度下的气体,原子之间的碰撞将使某些原子电离。通常束缚于原子的一个或更多个电子将从原子射出来,形成一团电子气体,与电离的原子和中性原子的气体共存。这个状态称为等离子体。萨哈方程把这个等离子体的电离程度用温度、密度和原子的电离能的函数来描述。该方程只对德拜长度较大的等离子体成立。这就是说,离子和电子对其它离子和电子的库仑电荷的屏蔽是可以忽略的。因此,随后的电离势的下降,以及配分函数的“截止”也是可以忽略的。

对于由一种原子所组成的气体,萨哈方程为:

其中:

在只有一级电离是重要的情况下,我们有 n 1 = n e {\displaystyle n_{1}=n_{e}}  为 n = n 0 + n 1 {\displaystyle n=n_{0}+n_{1}} 表示配分函数。萨哈方程可以视为化学势的平衡条件的一个重述:

这个方程仅仅说明一个电离状态为的原子的电势,与一个电子和一个电离状态为的原子的电势是相等的;因此系统处于平衡,不会出现电离变化。

相关

  • 维朗德里城堡维朗德里城堡(法语:Château de Villandry)是位于法国城市维朗德里 (安德尔-卢瓦尔省)的一座法式城堡,以其法式花园知名。2000年,维朗德里城堡作为卢瓦尔河谷城堡群的其中之一,被
  • 双对数坐标图双对数坐标系是数学或其他自然科学中的用语,是二维笛卡尔坐标系的一种特殊形式:其使用的是对数刻度,即其两条坐标轴的刻度间长度并不与刻度成比例,而是与刻度的对数成比例。由于
  • PPAR过氧化物酶体增殖物活化受体 或称为 脂小体增生活化受体(Peroxisome proliferator-activated receptor,PPARs)在分子生物学的领域里,是一组核受体蛋白 ,具有转录因子的功能,以调控
  • 大理大理(白语:Dablit Guaif;937年-1094年,1096年-1253年)是一个位于云南及周边地区由白蛮首领段思平建立的政权。其政治中心在洱海一带,疆域大概是现在的中国云南省、贵州省、四川省西
  • 马凯雷雷大学马凯雷雷大学(Makerere University)是乌干达规模最大的大学,位于首都坎帕拉。它在1922年成立时,只是一所技术学校;1963年成为东非大学一部分。1970年东非大学一分为三时,马凯雷雷
  • 王津王津(?-?),字景渊,琅邪临沂人,王导的玄孙,王虞的儿子,王深的兄弟。王津官至中书郎,其女王淑婉嫁给了刘义融第四子刘寔。
  • 哈斯特尔特规则哈斯特尔特规则(Hastert Rule)又称为“多数中的多数规则”("majority of the majority" rule)是一项由美国国会众议院议长丹尼斯·哈斯特尔特起的开始使用的非正式政治原则,目的
  • 法兰西殖民帝国法兰西殖民帝国是指法国在17世纪至1960年代控制的诸多殖民地。在19至20世纪初,它成为了仅次大英帝国的第二大殖民帝国。在1919至1939年这个巅峰时期,它横跨了1234.7万平方公里
  • 周远周远(1938年7月16日-),江苏金坛人,中国低温工程、制冷技术专家。1961年毕业于清华大学热能工程系。2003年当选为中国科学院院士。现任中国科学院理化技术研究所研究员。
  • 氢氟烯烃氢氟烯烃(Hydrofluoroolefins,简称HFO)是由氢、氟、碳组成的不饱和有机化合物。这些有机氟化学常会作为冷媒使用,氢氟烯烃和传统的氯氟烃(CFC)及氢氟烃(英语:hydrofluorocarbon)(HFC)不