Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
| Next revision | Previous revision | ||
| bn:un:plasma [2024/10/06 03:45] – created asad | bn:un:plasma [2024/10/06 13:18] (current) – [4. প্লাজমা ডায়নামিক্স] asad | ||
|---|---|---|---|
| Line 5: | Line 5: | ||
| প্লাজমা হলো চার্জড পার্টিকেলের একটা আয়নিত গ্যাস যেখানে ফ্রি পজিটিভ ও নেগেটিভ চার্জ ক্যারিয়ার আছে সমান সমান। এই কারণে স্টেশনারি অবস্থায় প্লাজমা কোয়াজাইনিউট্রাল ধরা হয়। বাইরে থেকে একে নিউট্রাল মনে হয়। আর ফ্রি পার্টিকেল তাকেই বলে যার পটেনশাল এনার্জির চেয়ে কাইনেটিক এনার্জি বেশি। এই কারণে প্লাজমার টেম্পারেচারও বেশি, | প্লাজমা হলো চার্জড পার্টিকেলের একটা আয়নিত গ্যাস যেখানে ফ্রি পজিটিভ ও নেগেটিভ চার্জ ক্যারিয়ার আছে সমান সমান। এই কারণে স্টেশনারি অবস্থায় প্লাজমা কোয়াজাইনিউট্রাল ধরা হয়। বাইরে থেকে একে নিউট্রাল মনে হয়। আর ফ্রি পার্টিকেল তাকেই বলে যার পটেনশাল এনার্জির চেয়ে কাইনেটিক এনার্জি বেশি। এই কারণে প্লাজমার টেম্পারেচারও বেশি, | ||
| - | ===== ডেবাই শিল্ডিং ===== | + | ===== - ডেবাই শিল্ডিং ===== |
| স্টেশনারি অবস্থায় প্লাজমা যাতে কোয়াজাইনিউট্রাল হয়, সেজন্য মাইক্রোস্কোপিক স্কেলে এক কণাদের চার্জ এমনভাবে ক্যান্সেল হতে হবে যাতে ম্যাক্রোস্কোপিক স্কেলে গ্যাসটাকে নিউট্রাল মনে হয়। একটা চার্জ $q$ থেকে $r$ দূরত্বে কুলম্ব পটেনশাল | স্টেশনারি অবস্থায় প্লাজমা যাতে কোয়াজাইনিউট্রাল হয়, সেজন্য মাইক্রোস্কোপিক স্কেলে এক কণাদের চার্জ এমনভাবে ক্যান্সেল হতে হবে যাতে ম্যাক্রোস্কোপিক স্কেলে গ্যাসটাকে নিউট্রাল মনে হয়। একটা চার্জ $q$ থেকে $r$ দূরত্বে কুলম্ব পটেনশাল | ||
| Line 15: | Line 15: | ||
| $$ \phi_D = \frac{q}{4\pi\epsilon_0 r} e^{-r/ | $$ \phi_D = \frac{q}{4\pi\epsilon_0 r} e^{-r/ | ||
| - | যেখানে $\lambda_D$ কে বলে ডেবাই লেন্থ। একটা চার্জের ডেবাই লেন্থের বাইরে, | + | যেখানে $\lambda_D$ কে বলে ডেবাই লেন্থ। একটা চার্জের ডেবাই লেন্থের বাইরে, |
| $$ \lambda_D = \left(\frac{\epsilon_0 k_B T_e}{n_e e^2}\right)^{1/ | $$ \lambda_D = \left(\frac{\epsilon_0 k_B T_e}{n_e e^2}\right)^{1/ | ||
| - | যেখানে $k_B$ বোল্টজমান কনস্টেন্ট, | + | যেখানে $k_B$ বোল্টজমান কনস্টেন্ট, |
| কোয়াজাইনিউট্রাল হতে হলে একটা প্লাজমার ফিজিকেল লেন্থ ডেবাই লেন্থের চেয়ে অনেক বেশি হতে হবে, শর্তটা হলো $L \gg \lambda_D$। এই শর্ত পূরণ না হলে সব চার্জের যৌথ শিল্ডিং কাজ করবে না। এই শর্তকে তাই অনেক সময় **প্রথম প্লাজমা ক্রাইটেরিয়ন** বলে। | কোয়াজাইনিউট্রাল হতে হলে একটা প্লাজমার ফিজিকেল লেন্থ ডেবাই লেন্থের চেয়ে অনেক বেশি হতে হবে, শর্তটা হলো $L \gg \lambda_D$। এই শর্ত পূরণ না হলে সব চার্জের যৌথ শিল্ডিং কাজ করবে না। এই শর্তকে তাই অনেক সময় **প্রথম প্লাজমা ক্রাইটেরিয়ন** বলে। | ||
| - | {{: | + | [[https:// |
| - | ===== প্লাজমা প্যারামিটার ===== | + | এই ফিগারে কুলম্ব ও ডেবাই পটেনশাল তুলনা করা হয়েছে ন্যানোভোল্ট ইউনিটে। এক্স অক্ষে দূরত্ব দেয়া হয়েছে ডেবাই লেন্থের অনুপাতে। দেখা যাচ্ছে, |
| + | |||
| + | ===== - প্লাজমা প্যারামিটার ===== | ||
| ডেবাই লেন্থের রেডিয়াস দিয়ে একটা ডেবাই স্ফিয়ার চিন্তা করা যায়। প্লাজমা হতে হলে এই স্ফিয়ারের মধ্যে যথেষ্ট সংখ্যক পার্টিকেল থাকতে হবে। স্ফিয়ারটার ভলিউম $(4\pi/3) \lambda_D^3$ যাকে ইলেক্ট্রন ডেন্সিটি দিয়ে গুণ করলে মোট পার্টিকেলের সংখ্যা হয় | ডেবাই লেন্থের রেডিয়াস দিয়ে একটা ডেবাই স্ফিয়ার চিন্তা করা যায়। প্লাজমা হতে হলে এই স্ফিয়ারের মধ্যে যথেষ্ট সংখ্যক পার্টিকেল থাকতে হবে। স্ফিয়ারটার ভলিউম $(4\pi/3) \lambda_D^3$ যাকে ইলেক্ট্রন ডেন্সিটি দিয়ে গুণ করলে মোট পার্টিকেলের সংখ্যা হয় | ||
| Line 39: | Line 41: | ||
| $$ n_e^{1/3} \ll k_B T_e $$ | $$ n_e^{1/3} \ll k_B T_e $$ | ||
| - | যা দ্বিতীয় ক্রাইটেরিয়নের অর্থ পরিষ্কার করে। পটেনশাল এনার্জি যেহেতু উপরের ডেন্সিটির সমানুপাতিক, | + | যা দ্বিতীয় ক্রাইটেরিয়নের অর্থ পরিষ্কার করে। পটেনশাল এনার্জি যেহেতু উপরের |
| - | ===== প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি ===== | + | ===== - প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি ===== |
| - | কোয়াজাইনিউট্রাল একটা প্লাজমাকে যখন বাইরে থেকে ডিস্টার্ব করা হয় তখন তার ইলেক্ট্রনরা আবার আগের নিউট্রাল দশায় ফিরে যেতে চায়। আয়ন না ধরে ইলেক্ট্রনের গতির কথা বলা হচ্ছে কারণ অন্যান্য আয়নের তুলনায় ইলেক্ট্রন অনেক হালকা। বাইরের ডিস্টার্বেন্সের কারণে প্লাজমার ইলেক্ট্রনদের মধ্যে একটা এভারেজ অসিলেশন তৈরি হয় তুলনামূলক ম্যাসিভ আয়নদের চারদিকে। এর নাম প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি, | + | কোয়াজাইনিউট্রাল একটা প্লাজমাকে যখন বাইরে থেকে ডিস্টার্ব করা হয় তখন তার ইলেক্ট্রনরা আবার আগের নিউট্রাল দশায় ফিরে যেতে চায়। আয়ন না ধরে ইলেক্ট্রনের গতির কথা বলা হচ্ছে কারণ অন্যান্য আয়নের তুলনায় ইলেক্ট্রন অনেক হালকা। বাইরের ডিস্টার্বেন্সের কারণে প্লাজমার ইলেক্ট্রনদের মধ্যে একটা এভারেজ অসিলেশন তৈরি হয় তুলনামূলক ম্যাসিভ আয়নদের চারদিকে। এই অসিলেশনের কম্পাঙ্কের নাম প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি, |
| $$ \omega_{pe} = \left(\frac{n_e e^2}{m_e \epsilon_0} \right)^{1/ | $$ \omega_{pe} = \left(\frac{n_e e^2}{m_e \epsilon_0} \right)^{1/ | ||
| - | যেখনে $m_e$ ইলেক্ট্রনের ম্যাস। এই ইকুয়েশনের প্রমাণও কোর্সের আওতার বাইরে, | + | যেখনে $m_e$ ইলেক্ট্রনের ম্যাস। এই ইকুয়েশনের মূল শিক্ষা হলো, প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সি ইলেক্ট্রন ডেন্সিটির বর্গমূলের সমানুপাতিক। |
| - | পৃথিবীর আয়নোস্ফিয়ারের মতো প্লাজমাকে | + | পৃথিবীর আয়নোস্ফিয়ারের মতো প্লাজমাকে বিশুদ্ধ প্লাজমা বলা যায় না। |
| $$ \omega_{pe} \tau_n \gg 1 $$ | $$ \omega_{pe} \tau_n \gg 1 $$ | ||
| যেখানে $\tau_n$ ইলেক্ট্রন ও নিউট্রালের মধ্যে দুইটা কলিশনের মধ্যবর্তী এভারেজ সময়। এর মূলকথা এই: প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সিকে হতে হবে কলিশন ফ্রিকোয়েন্সির চেয়ে অনেক বেশি। | যেখানে $\tau_n$ ইলেক্ট্রন ও নিউট্রালের মধ্যে দুইটা কলিশনের মধ্যবর্তী এভারেজ সময়। এর মূলকথা এই: প্লাজমা ফ্রিকোয়েন্সিকে হতে হবে কলিশন ফ্রিকোয়েন্সির চেয়ে অনেক বেশি। | ||
| + | |||
| + | ===== - প্লাজমা থিওরি ===== | ||
| + | প্লাজমা ডায়নামিক্স মানে বিভিন্ন ধরনের চার্ক ক্যারিয়ারের সাথে ইলেক্ট্রিক ও ম্যাগ্নেটিক ফিল্ডের ইন্টারেকশন। স্পেস প্লাজমায় বাইরের প্রভাবের পাশাপাশি প্লাজমার ভিতরেও অনেক ধরনের প্রভাব থাকে, | ||
| + | |||
| + | // | ||
| + | |||
| + | // | ||
| + | |||
| + | // | ||
| + | |||
| + | // | ||
bn/un/plasma.1728207945.txt.gz · Last modified: 2024/10/06 03:45 by asad