35
Gaz zarrachalari doimo xaotik harakatda bo’lib, bir – biri bilan o’zaro
to’qnashuvda bo’ladi. Zarrachaning 1 sm yo’ldagi to’qnashuvlari
soni N
zarrachalar kontsentratsiyasi Z ga bog’liq:
k Τ
Ρ
N
,
(1.8)
bu yerda
P - gaz bosimi;
T – gaz harorati;
k –
Bolьtsman doimiysi,
K
/
eV
10
8,62
K
/
J
,
k
-5
23
10
38
1
.
Zarrachalar kontsentratsiyasiga teskari proportsional bo’lgan kattalik
zarrachaning o’rtacha erkin yugurish yo’li deyiladi va u quyidagicha topiladi:
1
.
Agar zaryadlangan zarachalarning to’qnashuv chastotasi
, uning impulsi
m
(
m
-zarachaning massasi;
- ion yoki elektronning elektr maydonida ko’chish
tezligi) bo’lsa,
u holda impuls
m
N’yutonning ikkinchi qonuniga ko’ra
zarrachaga ta’sir etayotgan kuch bilan kompensatsiyalanadi:
е
m
.
(1.9)
Zarrachaning ketma–ket to’qnashuvi orasidagi vaqt:
.
(1.10)
Zarachaning o’rtacha arifmetik tezligi:
KE
E
m
е
E
m
е
E
m
е
.
(1.11)
Elektr maydonida tezlashtirilgan elektron neytralь molekula
bilan
to’qnashishida erkin elektron yoki zaryadlangan zarrachaning paydo bo’lishiga
olib keladi. Kuchlanganligi
E bo’lgan
elektr maydonida elektron X
I
masofani
yugurib o’tishda
I
k
EX
m
W
2
2
ga teng bo’lgan kinetik energiyani yig’adi va
quyidagi shart bajarilsagina ionlanish jarayoni kuzatilishi mumkin:
I
W
m
2
2
.
(1.12)
36
Zarbaviy ionlanish jarayoni ko’p pag’onali rivojlanib, quyidagi ketma-
ketlikda boradi:
a) Energiyasi ionlanish energiyasidan kichik bo’lgan
elektron atom bilan
to’qnashganda uni qo’zg’atilgan holatga o’tkazadi. Uning izidan uchib kelayotgan
elektron qo’zg’atilgan atom bilan to’qnashib, unga ionlanishi uchun etarli
energiyani beradi.
b) Qo’zg’atilgan atom elektron bilan to’qnashganidan so’ng o’zi normal
holatga o’tadi va ajralgan energiyasini elektronga beradi natijada elektron keyingi
to’qnashuvda ionlantirish imkoniga ega bo’ladi:
)
E
BP
(
ехр
A
,
е
AW
B
I
,
(1.13)
bu yerda
A i
B gazning harakteristikasiga va haroratiga bog’liq bo’lgan o’zgarmas
bo’lib, har bir gaz uchun atrof muhit holati uchun eksperiment yo’li bilan
aniqlaniladigan
)
P
E
(
f
P
bog’lanishning elektr maydon kuchlangan-ligi va
bosimga bog’liqligidan topiladi (1.5- rasm).
1.5- rasm. Havo uchun
P
ning
P
E
ga bog’liqligi
Tajriba yo’li bilan olingan bog’lanishga ko’ra
150
20
P
E
V/sm bo’lgan havo
uchun bu funktsional bog’lanish quyidagi empirik formula yordamida ifodalanadi:
37
)
E
P
(
ехр
,
P
250
5
8
.
(1.14)
Zarbaviy ionlanish jarayonining kechishi zaryadlangan zarrachaning erkin
yugurish yo’lining uzunligiga bog’liq. Erkin yugurish yo’li
X
I
=
Е
U
I
ifodadan
topiladi.
Gazning
zarbaviy ionlanish koeffitsienti deyilganda maydon kuch
chiziqlari bo’ylab harakatlanayotgan elektron 1 sm masafani o’tishda gaz
molekulalari bilan to’qnashib, erkin elektronni hosil qilishlari soni tushuniladi.
Zaryadlangan zarachaning
x masofani to’qnashmasdan bosib o’tish ehti-
moli
X
e
ga teng. To’qnashishlar sonini uning to’qnashish extimoliga ko’pay-tirsak
1 sm yo’lda
ionlashtirishlar sonini, ya’ni zarbaviy ionlanish koeffitsientini hosil
qilamiz:
= A
Е
Uи
e
.
Bu koeffitsient Taundsen formulasi bo’yicha quyidagicha aniqlanadi:
}
Е
U
A
{
I
1
.
(1.15)
