Wie man die Debye-Länge berechnet

Debye-Länge ist ein Maß für das elektrostatische Screening in Plasma, Kolloiden oder in einem Halbleitermaterial. Es ist sehr wichtig, die Stabilität und die Verwendung von Tensiden für kolloidale Lösungen zu bestimmen, und auch für die Tiefenprofilierungstechnik, die verwendet wird, um das Dotierungsprofil in Halbleitermaterialien zu messen. Es ist mit dem griechischen Buchstaben Lamda bezeichnet und seine Einheit ist Meter. Es wird berechnet, indem der Kehrwert von Kappa (1 / Kappa) genommen wird, wobei Kappa der Debye-Huckel-Parameter ist.

Variablen bestimmen

Bestimmen Sie die bekannten Variablen: Boltzmann-Konstante, elektronische Ladung eines Ions, Avogadro-Zahl und die Permittivität des Vakuums sind bekannte Variablen. Die Werte dieser Variablen sind immer konstant: k = 1,38_10 ^ -23 m ^ 2 kg ^ -2K ^ -1 e = 1,6022_10 ^ -19 Columb No = 6,023_10 ^ 23 Eo = 8,854_10 ^ -12 (F / m)

Unbekannte Variablen bestimmen: Obwohl die Temperatur (T) der Lösung normalerweise angegeben wird, sollte sie immer in absolute Skala umgerechnet werden. Die absolute Temperatur wird in Kelvin gemessen.

Bestimmen Sie die Ionenladung der Lösung: Die Ionenladung der Lösung ist die Summe der einzelnen Ionen in der Lösung. Es kann dargestellt werden durch: Ionenladung = Sum.cz _e ^ 2, wobei cz individuelle Ionen und e die elektronische Ladung (1.6022_10 ^ -19 Columb) ist.

Bestimmen Sie die Dielektrizitätskonstante der Materialien: Die Dielektrizitätskonstante ist für jedes Material oder jede Lösung einzigartig. Für ein bestimmtes Material wird normalerweise der Wert angegeben. Es ist das Verhältnis von elektrischem Feld ohne Dielektrikum zu Feld mit Dielektrikum. Das Dielektrikum wirkt als Isolator, wenn es in ein elektrisches Feld gebracht wird.

Bestimmen Kappa: Kappa oder der Dybye-Huckel-Parameter wird bestimmt, indem diese Gleichung verwendet:

Kappa = 1 / (sqrt (Eo_Ep_k_T) / (2000_No_Sum.cz_e ^ 2)), wo die Quadratwurzel bedeutet.

Nach der Bestimmung von Kappa kann die Debye-Länge berechnet werden, indem der reziproke Wert (1 / K) von Kappa genommen wird. Lamda = 1 / Kappa Die Einheit von Kappa ist ein inverser Zähler und die Einheit von Debye ist ein Zähler.

Spitze

Die Debye-Länge hat eine sehr praktische Auswirkung auf die Kolloidtechnologie bei der Bildung einer elektrischen Doppelschicht. Es wird angenommen, dass es die charakteristische Dicke der Doppelschicht ist.

Warnung

Die Temperatur wird immer im absoluten Maßstab gemessen. Für die Variablen werden in der Regel SI-Einheiten verwendet.

Wie man die Debye-Länge berechnet

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