
【化】 ionization density
电离密度(英文:Ionization Density)指单位体积内因电离作用产生的自由电子和离子的数量,通常以每立方米(m³)的粒子数表示。它是描述电离程度的核心物理量,广泛应用于等离子体物理、大气科学和核工程等领域。
汉语释义:
电离密度 = 电离(原子/分子失去电子形成带电粒子的过程) + 密度(单位体积内的粒子数量)。
示例:电离层中的电离密度随太阳活动变化。
英语释义:
Ionization Density = Concentration of ions and free electrons per unit volume in an ionized medium.
示例:High ionization density is critical for sustaining fusion reactions.
电离密度(( n_i ))的数学表达式为:
$$
n_i = frac{N_i}{V}
$$
其中:
在等离子体中,电离密度与电子密度(( n_e ))通常满足 ( n_i approx n_e )(准中性条件)。
定义电离密度为“电离气体中带电粒子的空间分布强度”,强调其在可控核聚变中的监测作用 。
将电离密度列为电离辐射与物质相互作用的关键参数,影响能量沉积效率 。
指出电离层密度峰值出现在距地表250–400 km区域,直接影响无线电通信 。
注:本文定义综合经典教材与权威机构术语标准,内容符合科学共识。
电离密度是描述特定物理空间中电离粒子浓度的重要参数,其核心定义可从以下两方面理解:
基本定义
电离密度指单位体积内电离粒子(如电子、离子等)的数量与气体原子总数的比值。这一比值反映了电离粒子在气体中的相对浓度,常用于雷达光谱学等领域。例如,大气中的电离密度主要由中子、电子、氧分子离子等组成,其数值会随海拔升高而逐渐降低。
扩展说明
在具体应用中,电离密度也可直接表示单位体积内的电离粒子数目(如每立方厘米的粒子数)。电离过程通常由高能粒子碰撞或射线照射引发,使中性原子或分子转化为带电离子。例如,地球电离层中的电离密度变化会影响无线电波的传播特性。
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