
【化】 ionization density
電離密度(英文:Ionization Density)指單位體積内因電離作用産生的自由電子和離子的數量,通常以每立方米(m³)的粒子數表示。它是描述電離程度的核心物理量,廣泛應用于等離子體物理、大氣科學和核工程等領域。
漢語釋義:
電離密度 = 電離(原子/分子失去電子形成帶電粒子的過程) + 密度(單位體積内的粒子數量)。
示例:電離層中的電離密度隨太陽活動變化。
英語釋義:
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.
電離密度(( n_i ))的數學表達式為:
$$
n_i = frac{N_i}{V}
$$
其中:
在等離子體中,電離密度與電子密度(( n_e ))通常滿足 ( n_i approx n_e )(準中性條件)。
定義電離密度為“電離氣體中帶電粒子的空間分布強度”,強調其在可控核聚變中的監測作用 。
将電離密度列為電離輻射與物質相互作用的關鍵參數,影響能量沉積效率 。
指出電離層密度峰值出現在距地表250–400 km區域,直接影響無線電通信 。
注:本文定義綜合經典教材與權威機構術語标準,内容符合科學共識。
電離密度是描述特定物理空間中電離粒子濃度的重要參數,其核心定義可從以下兩方面理解:
基本定義
電離密度指單位體積内電離粒子(如電子、離子等)的數量與氣體原子總數的比值。這一比值反映了電離粒子在氣體中的相對濃度,常用于雷達光譜學等領域。例如,大氣中的電離密度主要由中子、電子、氧分子離子等組成,其數值會隨海拔升高而逐漸降低。
擴展說明
在具體應用中,電離密度也可直接表示單位體積内的電離粒子數目(如每立方厘米的粒子數)。電離過程通常由高能粒子碰撞或射線照射引發,使中性原子或分子轉化為帶電離子。例如,地球電離層中的電離密度變化會影響無線電波的傳播特性。
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