薩哈公式

薩哈公式表示電漿處於熱力學平衡狀態下，原子濃度（na）和離子濃度（ni）依賴電離和複合保持平衡，使電漿每一體積單元內，這兩種粒子的濃度具有確定數值的關係式。當體系內僅有一次電離離子存在時，薩哈公式如下：式中Ki（T）為電離常數；ne和m分別為電子的濃度和質量；K為玻爾茲曼常數；h為普朗克常數；T為熱力學溫度；Za、Zi分別為原子和離子的分配函式；Vi為電離電位；因子2是指自由電子的統計權重。

基本介紹

• 中文名：薩哈公式
• 外文名：Saha formula
• 分類：專有名詞
• 學科：物理

簡介

薩哈公式表示電漿處於熱力學平衡狀態下，原子濃度（na）和離子濃度（ni）依賴電離和複合保持平衡，使電漿每一體積單元內，這兩種粒子的濃度具有確定數值的關係式。

公式

描述氣體在高溫下因原子、分子的熱運動而產生電離的公式。由印度物理學家薩哈導出。薩哈公式為：

薩哈公式

式中α =離子密度/氣體原子密度,稱為電離係數；T為氣體的熱力學溫度(K)；Wi為原子的電離能(eV)；P為氣壓（托）；K為玻耳茲曼常數。公式說明氣體的電離度與其溫度、壓強有關。因為處於熱平衡狀態的氣體，其原子或分子的運動遵循麥克斯韋速度分布律，大部分都處於最概然速度附近，其值與氣體溫度的平方根成正比。室溫下氣體原子或分子的動能低，很難發生碰撞電離,若將氣體加熱到高溫,如將銫蒸汽加熱到10000K,則約2000次碰撞中就能產生一次碰撞電離。這種因高溫氣體原子、分子的熱運動而引起的電離稱為熱電離，故薩哈公式又稱熱電離公式。

電弧放電

兩個電極在一定電壓下由氣態帶電粒子，如電子或離子，維持導電的現象。激發試樣產生光譜。電弧放電主要發射原子譜線，是發射光譜分析常用的激發光源。通常分為直流電弧放電和交流電弧放電兩種。     

氣體放電中最強烈的一種自持放電。當電源提供較大功率的電能時，若極間電壓不高（約幾十伏），兩極間氣體或金屬蒸氣中可持續通過較強的電流（幾安至幾十安），並發出強烈的光輝，產生高溫（幾千至上萬度），這就是電弧放電。電弧是一種常見的熱電漿。     

電弧放電最顯著的外觀特徵是明亮的弧光柱和電極斑點。電弧的重要特點是電流增大時,極間電壓下降,弧柱電位梯度也低，每厘米長電弧電壓降通常不過幾百伏，有時在1伏以下。弧柱的電流密度很高,每平方厘米可達幾千安，極斑上的電流密度更高。