検索この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。length)とは、プラズマ中でそれを構成する荷電粒子が動いて電場を遮蔽する現象(デバイ遮蔽)において、その遮蔽が有効になる長さのスケールのことを言う。言い換えればプラズマ中でもこの長さより小さいスケールでは電場によりイオンと電子を分けて電荷分布を生み出すことが出来、電気的中性が保証されない。これは強電解質溶液の理論で初めて見出された概念で、名前はこれを見出したオランダの化学物理学者ピーター・デバイにちなんで名付けられた。物理[編集]プラズマ中に局所的に外部電場が作用すると直ちに電流が流れ、局所的に電気的中性が破れて電荷が溜まる。この溜まった電荷はそれ自身でまた電場をつくり、それが最初の電場をうち消す。ところで荷電粒子は熱運動をしており、熱運動は電荷分布を一様にする方向に働く。その結果、最初の外部電場は部分的に打ち消されたかたちで残る。真空中であればその点電荷のつくる電場はクーロンの法則に従う裾の長いクーロン場である。プラズマ中では、構成荷電粒子のうちその点電荷と反対符号の電荷がその周りに集まるが、それらの電荷が熱運動でその点電荷のを取り囲む形の電荷分布をつくることを考慮すると、ポアソン方程式を解くことで、次のポテンシャルから導かれる電場になることが分かる。_{0}kT}{n_{e}e^{2}}}}}で与えられる長さで、これがデバイの長さである。(ここではプラズマは熱平衡で、イオンの荷電は1価の場合を考えているが、電子による遮蔽のみを考える場合はイオンの価数は準中性条件から相殺される。一般の場合は下を参照。n_{e}}は電子密度である。)そしてこのポテンシャルはデバイ-ヒュッケルのポテンシャルと呼ばれ、また湯川秀樹の中間子論で導かれた力のポテンシャルと同型であることから湯川型ポテンシャルとも呼ばれる。(r)}で与えられる。_{D}}では非常に小さくなることが見てとれる。_{D}}より遠くではプラズマに遮蔽されて見えなくなる。これがデバイ遮蔽である。_{D}}で切断する根拠を与える。ほかにも方程式系を規格化する際も長さはデバイ長で規格化すると都合がよい場合も多く、時間スケールの目安となるプラズマ振動数と並んで系の長さの目安となる重要な物理量である。_{p}}}}とあらわされる。デバイの長さは、プラズマ中に電場が生ずる現象で至る所に現れる。_{D}}の程度の距離の範囲にとどまる。その際に出来る壁近くのプラズマの構造はシースと呼ばれる。強電解質関連については項目「デバイ-ヒュッケルの式」を参照。_{0}kT_{e}}}}と表される。低温の成分の寄与が大きいことが解る。これは高温成分の粒子は運動エネルギーが大きいため、電場があってもその運動への影響が小さく、電場を遮蔽するように分布を変化させることが少ないためである。Teの場合は、ゆっくりした現象でのデバイ遮蔽へはイオンの寄与が大きい。(日時は個人設定で未設定ならばUTC)。表示-継承ライセンスの下で利用可能です。追加の条件が適用される場合があります。詳細は利用規約を参照してください。開発者Cookieに関する声明モバイルビュ。