Numéro |
J. Phys. Radium
Volume 18, Numéro 6, juin 1957
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Page(s) | 380 - 386 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jphysrad:01957001806038000 |
DOI: 10.1051/jphysrad:01957001806038000
Sections efficaces d'interaction électron-électron et électron-ion dans les plasmas,
Michel BayetFaculté des Sciences de Toulouse
Abstract
Definitions
of different effective cross-sections for elastic scattering are
recalled, and it is pointed out that their values are infinite
in the case of strictly Coulombian interaction (i. e, r-1
potential) ; but, in the case of actually existing electron
gases, which are part of macroscopically neutral,, plasmas "
(because of positive ions), it is possible to find finite crossesections,
if one uses the results of Debye's theory of electrolytes,
which states that the potential obeys a [FORMULA]
law (D = "Debye's length").
Conditions of applicability of this theory are discussed,
and effective cross-sections calculated. They approximately
vary as E-2 (E = electron energy), and are often
very large, larger than the effective cross-sections between
électrons and neutral molecules ; this explain the failure
of the theories which treat the ionized media as " Lorentz's
gases
" when trying to predict the form of the distribution
function of electron velocities : this distribution function
is nearly always Maxwellian, but at temperatures Te that
are much larger than the temperature T of the gaseous
molecules.
Résumé
Après avoir rappelé les définitions des différentes sections
efficaces d'interaction élastique, dont les valeurs sont
infinies dans le cas de l'interaction coulombienne pure
(c'est-à-dire dérivant d'un potentiel en 1 Jr), on montre que
dans le cas des gaz d'électrons que l'on rencontre réellement
en pratique, gaz qui font partie d'un « plasma » globalement
neutre au point de vue électrique par suite de la présence
des charges positives, on peut obtenir des sections finies en
appliquant les résultatsde la théorie de Debye relative aux
électrolytes, selon lesquels le potentiel varie alors
comme [FORMULE]. On discute les conditions d'application
de cette théorie, et on calcule les sections efficaces correspondantes.
On constate qu'elles varient approximativement
comme la puissance - 2 de l'énergie électronique, et
qu'elles sont souvent considérables, bien plus grandes en
particulier que les sections efficaces électron-molécules
neutres ; ceci explique l'échec des théories reposant sur
l'assimilation des milieux ionisés à des « gaz de Lorentz » à
prévoir la forme de la fonction de distribution des vitesses
électroniques, laquelle est presque toujours maxwellienne,
quoique à des températures Te très supérieures à la température
T des molécules du gaz.
5220H - Atomic, molecular, ion, and heavy-particle collisions.
Key words
electron scattering -- electron beams -- kinetic theory