Paradoja de langmuir

La paradoja de Langmuir es una paradoja de la física del plasma de descarga de gas. La función de distribución de velocidades de los electrones en un plasma de descarga de gas está cerca de la distribución de Maxwell, independientemente de su energía, aunque con un aumento en la energía de los electrones, debe observarse una fuerte caída en la función de distribución de energía de los electrones para energías superiores a , donde es la carga del electrón, es la diferencia de potencial entre el eje y la pared del tubo, debido a que los electrones con tal energía pueden superar la caída de potencial radial y recombinarse en las paredes del tubo de descarga de gas [1] . Fue descubierto por I. Langmuir [2] .

Explicación de la paradoja

En descargas de gas en condiciones de baja presión, el camino libre medio de los electrones excede el radio del tubo de descarga de gas. En estas condiciones, el escape de electrones y su recombinación en las paredes del tubo se debe a la dispersión elástica en un pequeño cono de ángulos de escape. Valores altos de la amplitud del campo eléctrico longitudinal tienen como consecuencia que la función de distribución de energía de los electrones puede aproximarse mediante una exponencial con pendiente constante para todas las energías de los electrones [1] [3] .

Notas

  1. 1 2 Kudryavtsev A. A., Tsendin L. D. Mecanismos para la formación de la función de distribución de electrones en la columna positiva de la descarga en las condiciones de existencia de la "paradoja de Langmuir" Copia de archivo fechada el 6 de mayo de 2017 en Wayback Machine // Journal de Física Técnica . - 1999. - T. 69. - Nº 11. - pág. 34-41.
  2. Langmuir I. // Phys. Rvdo. 1925 vol. 26. págs. 585–613
  3. Romanenko V.A., Bedenkov N.V., Kudryavtsev A.A., Solodkiy S.A., Khromov N.A., Tsendin L.D. La paradoja de Langmuir: ¿un fenómeno de descarga de gas inexplicable o una imperfección experimental? Archivado el 30 de mayo de 2019 en Wayback Machine //Research Report No. 96-02-18417 (Fundación Rusa para la Investigación Básica )