词用于物理学领域,用来表征所观察到的放电物质。我国台湾学者将“ plasma 翻译为“电浆” 由于常温下气体热运动的能量不大,不会自发电离,因而在我们生活的环境 中物质都以固液气三态的形式存在。天体物理学家沙哈(Saha)给出了一个公式, 说明在热平衡的气体中,电离度,即电离部分粒子数占总粒子数的比(常温下可 近似为电离部分粒子数与未电离部分粒子数的比)跟温度的依赖关系为: L≈-m≈24*10>32 (1) 式中的m代表电离的分子数密度,单位是个/cm3。n代表未电离的中性分子数密 度。7为气体温度,单位是K。k是玻尔兹曼常数1.38*102J/K。b为气体电离能, 单位是eV。我们以室温下普通气体为例,这时n=3*10/cm,P=300K,对于氮气, U=14.5eV,将这些数字代入沙哈方程,得到n/me10。可见,室温下气体中电 离的成份微乎其微。若要使电离成份占千分之一,必须使温度/于10K Plasmas The 4 State of matter Solar wind 5 10 nteetellar Fluorescent light 03109101510 2110 3 Number Density Charged Particles/m3) 图1:各类等离子体存在的参量空间。 尽管在人类生活的环境中,物质不会自发地以等离子体的形式存在,但根据 沙哈的计算,宇宙中99%以上的可见物质都处于等离子态。从炽热的恒星、灿烂 的气态星云、浩瀚的星际物质,到多变的电离层和高速的太阳风,它们都是等离 22 一词用于物理学领域，用来表征所观察到的放电物质。我国台湾学者将“plasma” 翻译为“电浆”。 由于常温下气体热运动的能量不大，不会自发电离，因而在我们生活的环境 中物质都以固液气三态的形式存在。天体物理学家沙哈（Saha）给出了一个公式， 说明在热平衡的气体中，电离度，即电离部分粒子数占总粒子数的比（常温下可 近似为电离部分粒子数与未电离部分粒子数的比）跟温度的依赖关系为： U kT i i i i i e n T n n n n n / 3/ 2 15 0 0 2.4*10 −  +  ， （1） 式中的ni代表电离的分子数密度，单位是个/cm3。n0代表未电离的中性分子数密 度。T为气体温度，单位是K。k是玻尔兹曼常数1.38*10-23J/K。Ui为气体电离能， 单位是eV。我们以室温下普通气体为例，这时n0=3*1019/cm3，T=300K，对于氮气， Ui=14.5eV，将这些数字代入沙哈方程，得到ni/n010-122。可见，室温下气体中电 离的成份微乎其微。若要使电离成份占千分之一，必须使温度T高于104 K。 图1：各类等离子体存在的参量空间。 尽管在人类生活的环境中，物质不会自发地以等离子体的形式存在，但根据 沙哈的计算，宇宙中99%以上的可见物质都处于等离子态。从炽热的恒星、灿烂 的气态星云、浩瀚的星际物质，到多变的电离层和高速的太阳风，它们都是等离