طول دباي

يعرف طول دباي على أنه المسافة التي عندها يحدث انفصال للشحنة. ويرجع تسميتها إلى العالم الهولندي پيتر دباي.

كرة دباي Debye sphere تعرف على أنها كرة من الشحنات نصف قطرها هو طول ديباي وتكون الشحنات في داخل هذة الكرة ذات تأثير قوي فيما بينها على عكس الشحنات التي توجد على حواف هذه الكرة فهي محجوبة.

في الفضاء تكون كثافة الالكترونات قليلة جدا لذلك فان طول ديباي يكون صغير جدا جدا. كمثال الرياح الشمسية وما بين النجوم من بلازما

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 طول ديباي في البلازما

يحسب طول دباي في البلازما من العلاقة:

$\lambda _{D}={\sqrt {\frac {\varepsilon _{0}k/q_{e}^{2}}{n_{e}/T_{e}+\sum _{ij}j^{2}n_{ij}/T_{i}}}}$

حيث

λ_D طول دباي،

ε₀ سماحية أو نفوذية الفضاء الحر،

k ثابت بولتزمان،

q_e شحنة الإلكترون،

T_e وT_i درجة حرارة والأيونات والإلكترونات على الترتيب،

n_e كثافة الإلكترونات،

n_ij' كثافة الجسيمات الذرية i، ذات الشحنة الموجبة jq _e

الحد الأيوني (الشاردي) غالبا ما يتم إهماله (إسقاطه) فيعطي بالتالي:

$\lambda _{D}={\sqrt {\frac {\varepsilon _{0}kT_{e}}{n_{e}q_{e}^{2}}}}$

يجب التنويه أن هذا الشرط يبقى صالحاً ما دامت الأيونات أبرد بكثير من الإلكترونات.

 قيم نمطية

In space plasmas where the electron density is relatively low, the Debye length may reach macroscopic values, such as in the magnetosphere, solar wind, interstellar medium and intergalactic medium (see table):

الپلازما	كثافة ne(m-3)	درجة حرارة الإلكترون T(K)	مجال مغناطيسي B(T)	طول دباي λD(m)
قلب الشمس	1032	107	--	10−11
توكاماك	1020	108	10	10−4
اندفاع الغاز	1016	104	--	10−4
الغلاف الأيوني	1012	103	10−5	10−3
الغلاف المغناطيسي	107	107	10−8	102
الرياح الشمسية	106	105	10−9	10
وسط ما بين النجوم	105	104	10−10	10
وسط ما بين المجرات	1	106	--	105

المصدر: Chapter 19: The Particle Kinetics of Plasma
http://www.pma.caltech.edu/Courses/ph136/yr2004/

هانس ألفڤن أوضح التالي: "في البلازما منخفضة الكثافة، localized space charge regions may build up large potential drops over distances of the order of some tens of the Debye lengths. Such regions have been called electric double layers. An electric double layer is the simplest space charge distribution that gives a potential drop in the layer and a vanishing electric field on each side of the layer. In the laboratory, double layers have been studied for half a century, but their importance in cosmic plasmas has not been generally recognized."