Sådan beregnes Debye Length

Debye længde er et mål for den elektrostatiske screening i plasma, kolloider eller i et halvledermateriale. Det er meget relevant at bestemme stabiliteten og brugen af ​​overfladeaktive midler til kolloide løsninger og også til dybdeprofileringsteknikken, der anvendes til måling af dopingsprofilen i halvledermaterialer. Det betegnes af det græske brev Lamda og dets enhed er meter. Det beregnes ved at tage den reciprokiske Kappa (1 /Kappa), hvor Kappa er Debye-Huckel-parameteren.

Bestem variabler

Bestem de kendte variabler: Boltzmann konstant, elektronisk ladning af en ion, Avogadros nummer og vakuumets permittivitet er kendte variabler. Værdierne for disse variabler er altid konstante: k = 1,38_10 ^ -23m ^ 2kgs ^ -2K ^ -1 e = 1,6022_10 ^ -19 Columb No = 6,023_10 ^ 23 Eo = 8.854_10 ^ -12 (F /m)

Bestem ukendte variabler: Selvom temperatur (T) af opløsningen normalt gives, skal den altid omdannes til absolut skala. Den absolutte temperatur måles i forhold til Kelvin.

Bestem opløsningens ioniske ladning: Den ioniske ladning af opløsningen er summen af ​​de enkelte ioner, der er til stede i opløsningen. Det kan repræsenteres ved: Jonisk ladning = Sum.cz _e ^ 2, hvor cz er individuelle ioner, og e er den elektroniske ladning (1.6022_10 ^ -19 Columb).

Bestem materialets dielektriske konstant: Den dielektriske konstant er unik for alle materialer eller løsninger. For et bestemt materiale anvendes værdien normalt. Det er forholdet mellem elektrisk felt produceret uden dielektrisk til feltet med dielektrisk. Dielektrisk fungerer som en isolator, når den placeres i et elektrisk felt.

Bestem Kappa: Kappa eller Dybye-Huckel-parameteren bestemmes ved at bruge denne ligning:

Kappa = 1 /(sqrt Eo_Ep_k_T) /(2000_No_Sum.cz_e ^ 2)), hvor betyder kvadratroden.

Efter bestemmelse af Kappa kan Debye-længden beregnes ved at tage Kappas gensidige (1 /K). Lamda = 1 /Kappa Kappa enhed er invers meter og enheden af ​​Debye længde er meter.

Tip

Debye længde har en meget praktisk implikation i kolloidteknologi i dannelsen af ​​elektrisk dobbelt lag. Det anses for at være dobbeltlagets karakteristiske tykkelse.

Advarsel

Temperaturen måles altid i absolut skala. SI-enheder anvendes generelt til variablerne.