¿Por qué muchos libros dicen que se necesita cuasineutralidad para que exista un plasma?

Muchos libros sobre física del plasma (Chen, Goldston, Lieberman) dicen que se debe satisfacer la cuasineutralidad para que la materia en cuestión sea un plasma. Sin embargo, sabemos que existen plasmas no neutros. Entonces, ¿por qué tantos libros hacen esta afirmación?

Respuestas (3)

En los viejos tiempos, la mayoría de los plasmas se creaban con descargas de gases o similares. Esto puede permanecer en un plasma durante mucho tiempo (al menos segundos). Si no fuera casi neutral, la carga acumulada alejaría fuertemente los iones de los electrones y haría que los plasmas explotaran. Es por eso que los libros hacen esta afirmación, y sigue siendo cierta en muchos casos.

Hoy en día, los plasmas se pueden crear de manera que el tiempo de explosión sea mayor que el tiempo que lleva crearlo. Por ejemplo, puede crear plasmas en menos de un picosegundo con láseres, y estos plasmas pueden no ser neutrales.

Otra forma es confinar un plasma no neutro con campos eléctricos y magnéticos.

Tenga en cuenta que a algunas personas les gusta llamar plasmas solo neutrales, o incluso llamarlos plasmas solo cuando están completamente ionizados. Es solo una cuestión de definición, y los libros antiguos pueden ser confusos.

No creo que la cuasineutralidad sea "una condición requerida", pero es una propiedad de la mayoría de los plasmas.

La cuasineutralidad es la tendencia de los plasmas a alcanzar la neutralidad eléctrica. Significa que si un plasma neutro (con el mismo número de electrones e iones) debe generar una región con una ligera carga eléctrica, entonces porque (a) la fuerza eléctrica es enorme ( 10 39 tiempo mayor que la fuerza gravitacional), y (b) las cargas son muy móviles, entonces las cargas tenderían a moverse para cancelar cualquier desequilibrio de carga.

La descripción sugiere que se trata de una "tendencia" porque se puede violar la cuasineutralidad y se pueden encontrar regiones cargadas en " capas dobles " y " haces de partículas ".

Estimado iantresman. Por lo general, está mal visto copiar y pegar directamente respuestas idénticas . (El problema es si todos comienzan a copiar y pegar respuestas idénticas en masa). En general, en tales situaciones, considere una de las siguientes opciones: (i) Eliminar una de sus respuestas. (ii) Marque las publicaciones duplicadas y elimine una de sus respuestas. (iii) Si cree que las dos publicaciones no están duplicadas, personalice cada respuesta para abordar las dos preguntas específicas diferentes.

La casi neutralidad solo se observa con plasma a granel. Aunque parece neutral para la observación externa a gran escala, también sabemos que a escalas más pequeñas el movimiento de los portadores de carga crea campos EM y corrientes eléctricas que afectan aún más su comportamiento. En realidad, en el espacio no existe tal condición, ya que el plasma no está confinado en pequeños frascos de vidrio y está en constante movimiento.