萨哈电离方程

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${\displaystyle n_1=n_e}$ 为${\displaystyle n=n_0+n_1}$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。