Почему ионизация электронным ударом не может обеспечить существование разряда в газах?

Физика 11 класс Ионизация газов ионизация электронный удар разряд в газах физика газовая ионизация условия разряда механизм ионизации свойства газов Новый

Ионизация электронным ударом - это процесс, при котором свободные электроны, обладающие достаточной энергией, сталкиваются с атомами или молекулами газа и выбивают из них электроны. Это приводит к образованию положительно заряженных ионов и свободных электронов. Однако, чтобы разряд в газах мог существовать, необходимо учитывать несколько факторов.

Вот основные причины, почему ионизация электронным ударом не может обеспечить устойчивое существование разряда:

• Низкая вероятность столкновений: В газах, особенно при низком давлении, расстояния между молекулами достаточно велики. Это снижает вероятность столкновения свободного электрона с атомом газа, что делает ионизацию менее эффективной.
• Рекомбинация: После ионизации образуются свободные электроны и положительно заряженные ионы. Эти частицы могут быстро рекомбинировать, возвращаясь в нейтральное состояние. Если скорость рекомбинации превышает скорость ионизации, то разряд не может поддерживаться.
• Отсутствие внешнего источника энергии: Для поддержания разряда необходимо постоянное поступление энергии, которая бы обеспечивала ионизацию. Если ионизация происходит только за счет электронного удара, то без внешнего источника энергии (например, электрического поля) не удастся поддерживать разряд.
• Непостоянство условий: При ионизации электронным ударом может возникнуть случайное распределение ионов и электронов. Это приводит к неустойчивости разряда, так как условия для поддержания ионизации могут изменяться.

Таким образом, хотя ионизация электронным ударом может инициировать процесс разряда, для его устойчивого существования необходимы дополнительные условия, такие как наличие внешнего электрического поля и постоянный источник энергии, который будет поддерживать ионизацию и предотвращать рекомбинацию.