17. Газдық разрядта электрод маңында бір тозаңды бөлшектің тербелісі
жүктеу/скачать 152,17 Kb.
|
|
17. Газдық разрядта электрод маңында бір тозаңды бөлшектің тербелісі Көптеген зертханалық тәжірибелерде теріс зарядталған бөлшектер ауырлық күші электростатикалық күшпен өтелетін жеткілікті күшті электр өрісі аймақтарында ғана қозғалуы мүмкін. Мұндай аймақ көбінесе, мысалы, радиожиілік разрядының электрод қабаты болып табылады, онда кезең ішінде орташа электр өрісі ауырлық бағытына бағытталған. Бұл тұрақты ток разрядының катодты қабатына да қатысты. Бұл аудандардағы электр өрісі электродқа қарай сызықты түрде өседі, оның бетінде жеткілікті үлкен мәнге жетеді. Бөлшектердің зарядының өзгеруі электр өрісінің әсерінен иондардың үдеуімен және электр түріне жақындаған сайын n /ne > 1 қатынасының жоғарылауымен байланысты. Әдетте заряд алдымен азаяды (абсолютті шамада жоғарылайды), минимумға жетеді, содан кейін артады және тіпті электродқа жақын жерде оң болады. Тым ауыр емес бөлшектер үшін әдетте электрод қабатының тұрақты тепе-теңдік жағдайы болады. Оған z = 0 тік координатасын салыстырайық. Күштердің тепе-теңдік жағдайынан шығады, мұндағы Тепе - теңдік жағдайына қатысты бөлшектің кіші ығысуы үшін (сызықтық тербелістер) потенциалдық энергияны түрінде білдіруге болады, мұндағы тік тербелістердің жиілігін білдіреді. Жоғарыдағы арақатынасынан көрініп тұрғандай, тепе-теңдік күйіндегі электростатикалық күшке және бөлшектің массасына байланысты. Шаң бөлшектерінің салыстырмалы түрде үлкен массасына байланысты мәні әдетте тым үлкен емес және 1 - 100 с^1 диапазонында болады. Сондықтан Бөлшекке төмен әсер етуді плазма мен бөлшектердің параметрлері арқылы көрінетін тік тербелістердің резонанстық жиілігін анықтау үшін қолдануға болады. Қарапайым мысал ретінде Бөлшекке гармоникалық әсерді қарастырыңыз. Кіші тербелістер теңдеуі түрінде болады, мұнда бұл жағдайда сыртқы күштің амплитудасын білдіреді. Жоғарыдағы теңдеу-үйкеліс болған кезде мәжбүрлі тербелістердің теңдеуі, оның шешімі тұрақты тербелістер үшін түрінде болады, мұндағы A(w) мәжбүрлі тербелістердің амплитудасы. б – фазалар ауысуы, Қоздырғыш күштің амплитудасының жоғарылауымен тербелістер сызықты болмауы мүмкін. Эксперименттер және олардың теориялық түсіндірмесі шығармаларда сипатталған бөлшектердің заряды, электр өрісі мен сыртқы күш амплитудасының тік координатқа тәуелділігін, сондай - ақ Бөлшекке қатысты қозу көзінің орналасуын және электрод қабаты аймағындағы сыртқы күштердің тепе - теңдігін ескеретін сандық модельдің мысалы жұмыста келтірілген.сызықтық емес тербелістердің сипаттамалық ерекшелігі олардың амплитудасының жиілікке тәуелділігінің гистерезисі болып табылады. Сондай - ақ, сызықты емес тербелістердің қозуы, негізінен, шаң бөлшектерінің заряд өрісінің электр қабатының ұзындығы бойымен таралуын зерттеуге мүмкіндік береді. Газ разрядтарының электрод қабаттарындағы бөлшектердің тік осцилляциясы сыртқы қоздырғыш күштің әсерімен ғана емес, сонымен қатар шаң плазмасына тән әсерлердің нәтижесінде өздігінен пайда болуы мүмкін. Осылайша, эксперименттерде белгілі бір жағдайларда тік тербелістердің амплитудасының күрт өсуі байқалды, мысалы, қысымның төмендеуі кезінде, тұрақты ток разрядының және ЖЖ разрядының электрод қабатында. Тік тербелістер теориясының әртүрлі аспектілері жұмыстарда қарастырылады әрі қарай ұсыну кезінде бейтарап газ атомдарымен соқтығысудың кездейсоқ сипатынан туындаған бөлшектердің броу - новалық қозғалысымен байланысты қарапайым әсерді қарастыруды жоққа шығарамыз. Бұл әсер әрдайым орын алады және қалғандарымен қосылады, ал оның мәні (тербелістердің амплитудасы) әдетте практикалық тұрғыдан аз болады. жүктеу/скачать 152,17 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|