Document related concepts
Transcript
Física del Plasma (Orientación Descargas en Gases) 2do Cuatrimestre 2003 Guía 1 1 Calcule la densidad de partículas (en cm-3) de un gas ideal a presiones de 1 Torr, 1 mbar y 1 Pa, y a temperaturas de 0oC y 20oC. 2 Calcule el potencial debido a una carga de prueba +Q inmersa en un plasma con electrones a temperatura Te y iones de carga Z = 1 a temperatura Ti y masa infinita. Evalúe la longitud de Debye (λD) para Te = 1 , 10 , 50 eV y densidad electrónica ne = 106 , 109, 1012 cm-3. Suponga ahora que los iones tienen masa finita y pueden responder a la introducción de la carga de prueba, cómo cambian los resultados para Ti = 0,025 , 1, 10 eV? 3 Se tiene una esfera de plasma compuesta por iones y electrones de igual densidad uniforme n0 . Los electrones se mueven hacia la superficie de la esfera, cubriéndola uniformemente. Calcule la energía electrostática del sistema, grafique el campo eléctrico y el potencial en función del radio de la esfera. Si los electrones tienen inicialmente temperatura Te , qué radio debe tener la esfera para que la energía electrostática final iguale la energía cinética inicial de los electrones? 4 Compare la sección eficaz de interacción electrón-ion y compárelas con la correspondiente a colisiones con neutros, Cuándo predomina cada una? 5 Obtenga la sección eficaz para interacciones fuertes (T ~ qφ). Calcule su valor numérico para Te = 3 eV. 6 Calcule el camino libre medio y la frecuencia de colisiones para la dispersión elástica de electrones con Te = 4 eV por átomos de He a p = 2 Torr. 7 Muestre que la deflexión de un electrón, de masa me y velocidad v , en una colisión coulombiana de parámetro de impacto b con un ion de carga Ze ,mucho más pesado, está dada por la relación: Z e2 θ tg = 2 2 4π ε 0 me v b 8 Compare el camino libre medio de colisiones electrón-ion con la longitud de Debye electrónica. 9 Muestre que en una colisión elástica entre partículas de masa m y M (suponga M en reposo) la transferencia de energía es proporcional a m/M.
