W filmie samouczku rozważa się dwa przeciwne do siebie procesy: jonizacji atomów oraz rekombinacji jonów i elektronów. Omówiona jest także ich zależność od różnych czynników takich, jak temperatura, gęstość materii oraz energia jonizacji atomów.
Uzasadnij przebieg rodziny wykresów zależności zawartości jonów w funkcji temperatury przy rosnącej energii jonizacji, przedstawiony w ostatniej scenie samouczka. Zapisz swoje argumenty w przygotowanym polu i porównaj z wyjaśnieniem wzorcowym.
uzupełnij treść
Im większa jest energia jonizacji, tym trudniej oderwać elektron od atomu. W określonej temperaturze rozkład energii kinetycznych atomów jest statystyczny, czyli im więcej tej energii potrzeba do jonizacji, tym mniej atomów posiada wystarczającą jej ilość. Innymi słowy, im większa energia jonizacji, tym mniejszy procent atomów znajduje się w stanie zjonizowanym. Przy bardzo dużych temperaturach, energie kinetyczne atomów są tak ogromne, że każde zderzenie powoduje jonizację, a rekombinacja praktycznie nie zachodzi.
Polecenie 2
Obejrzyj ponownie fragment filmu, w którym mowa jest o wpływie gęstości plazmy na przebieg zależności zawartości jonów w funkcji temperatury. Rozstrzygnij, czy w stałej temperaturze wzrost gęstości spowoduje przesunięcie równowagi w kierunku jonizacji, czyli produkcji jonów i elektronów czy może w kierunku rekombinacji, czyli produkcji atomów? Uzasadnij swoje rozstrzygnięcie a następnie porównaj z odpowiedzią wzorcową.
uzupełnij treść
Z wykresu można odczytać, że dla wybranej temperatury, wzrost gęstości plazmy powoduje spadek procentowej liczby zjonizowanych atomów. Nic dziwnego – im większa gęstość, tym bliżej siebie znajdują się jony i elektrony, a więc prawdopodobieństwo rekombinacji jest większe.
Inaczej mówiąc, w stałej temperaturze, wzrost gęstości plazmy powoduje przesunięcie równowagi w kierunku rekombinacji.