7-mavzu. Gazlarda elektr toki.
Reja
1.Gazlarda elektr toki. Ionlanish va rekombinatsiyalanish jarayonlari.
2.Gaz razryadining to‘liq voltamper xarakateristikasi.
3.Mustaqil va mustaqil bo‘lmagan gaz razryadlari.
4.Mustaqil gaz razryadlarining turlari va ularning qo‘llanilishi.
5.Plazma haqida tushuncha.
Газ жумладан металл буғлари ҳам нормал ҳолатда
электр нейтрал атом ва
молекулалардан иборат бўлиб, ўзларидан электр токини ўтказмайди. Фақат ионлашган
газларгина электр ўтказгич бўла олади. Чунки уларда нейтрал молекулалар ва атомлардан
ташқари
электронлар, мусбат ва манфий ионлар ҳам бўлади. Ионлар, газларда юқори
температура, рентген ва ультрабинафша нурлари, радиоактив
элементлар ва космик
нурлари таъсири остида, газ атомларнинг электронлар ва бошқа катта тезликка эга бўлган
элементлар ва атом зарралари билан тўқнашишлари натижасида ҳосил бўлиши мумкин.
Бу вақтда атом ѐки молекулаларнинг электрон қобиғидан битта ѐки бир нечта электронлар
ажралиб чиққан бўлади. Бундай жараѐн
ионланиш
дейилади. Бу ионлар ва эркин
электронлар газни электр ўтказувчан қилиб қўяди. XVIII
аср охиридан бошлаб Кулон
(1785), Бойль (1889) лар хаво орқали электр зарядларининг камайишини разряд
ҳодисаларини тушунтира бошладилар. Систематик бу ҳодисаларни ўрганиш
XIX аср
охирида ҳам ҳали назарий асослаб берилмаган.
Ионланиш шароит бўлмай қолиши билан тезда мусбат ва манфий ионлар бирлашиб
нейтралланади. Бу ҳодиса
ионлар рекомбинацияси
деб аталган. Рекомбинация натижасида
газ яна электр ўтказмай колиши мумкин.
Ионлар рекомбинацияси яна мусбат ионларнинг манфий ионлар билан учрашишда ҳам
рўй беради.
Фараз этайлик, ҳажм бирлигидаги газ молекулаларидан вақт бирлиги ичида
m
жуфт (манфий ва муобат) ионлар ҳосил бўлсин, рекомбинация бўладиган молекулалар
сони мусбат ионлар сони
n
ва манфий ионлар сони
n
га, яъни
n
2
га пропорционал бўлади,
шунинг учун ҳажм бирлигидаги ионлардан вақт бирлиги ичида камаяѐтган
ионлар сони
2
n
га тенг бўлиб (
— ионларнинг рекомбинация коэффициенти), вақт бирлиги ичида
қолган ионлар сони
2
n
m
dt
dn
га тенг бўлади.
Стационар ҳолатда (ионланувчи ва рекомбинацияланувчи молекулалар сони ўзаро
тенглашса),
0
dt
dn
ва
2
n
m
бўлади.
Ионловчи манба узилса (олинса),
0
m
бўлиб,
2
n
dt
dn
Бу ифодани
dt
n
dn
2
кўринишда ѐзиб интегралласак,
t
n
n
1
1
0
келиб чиқади.
0
n
—
вақт
0
t
=0 бўлган пайтда мусбат ва манфий
жуфт ионлар концентрацияси,
n
—вақт
t
бўлгандаги мусбат ва манфий жуфт ионлар концентрацияси.