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德拜长度

德拜长度

德拜长度(Debye length)是描述等离子体电荷相互作用范围的一个重要物理量。它表示在等离子体中,一个带电粒子的电场由于周围异号电荷的屏蔽作用,其作用范围会限制在一个特定的距离内,超过这个距离电场强度会迅速减小至接近零。这个距离就是德拜长度。

德拜长度的计算公式为:

\\[ \\lambda_D = \\left(\\frac{\\epsilon_0 K T_e}{n e^2}\\right)^{1/2} \\]

其中:

\\( \\lambda_D \\) 是德拜长度;

\\( \\epsilon_0 \\) 是真空的介电常数;

\\( K \\) 是玻尔兹曼常数;

\\( T_e \\) 是等离子体的电子温度;

\\( n \\) 是等离子体中离子的数密度;

\\( e \\) 是基本电荷。

德拜长度反映了等离子体中电荷屏蔽效应,是等离子体物理中的一个关键参数。当讨论的尺度小于德拜长度时,等离子体中的电荷相互作用较为明显,而当尺度大于德拜长度时,等离子体可以近似看作是电中性的。

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