Debye raadius

Debye raadiuseks, ka Debye pikkuseks või Debye ulatuseks, nimetatakse ulatust, kus liikuvad laengukandjad (elektronid) varjestavad plasmale rakendatud välise elektrivälja. Nimetuse on Debye raadius saanud Hollandi füüsiku ja füüsikalise keemiku Peter Debye järgi. Debye sfääriks nimetatakse mõttelist kera, mille raadiuseks on Debye raadius. Debye raadius väljendab ka elektronide maksimaalset soojusliikumise ulatust. Plasmafüüsikas omab Debye raadiuse mõiste suurt tähtsust. Debye raadius avaldub järgmiselt:

$\lambda _{D}={\sqrt {\frac {\varepsilon _{0}k_{B}/q_{e}^{2}}{n_{e}/T_{e}+\sum _{ij}j^{2}n_{ij}/T_{i}}}}$

kus

λ_D on Debye raadius (pikkus),

ε₀ on vaakumi dielektriline läbitavus,

k_B on Boltzmanni konstant,

q_e elementaarlaeng,

T_e ja T_i on vastavalt elektronide ja ioonide temperatuurid

n_e elektronide kontsentratsioon,

n_ijioonide i kontsentratsioon, laenguga jq_e

Tavaliselt loetakse ioonkomponent antud avaldises tühiseks ja avaldis lihtsustub (selle lihtsustuse eelduseks on ioonide tühiselt väike liikuvus võrreldes elektronidega):

$\lambda _{D}={\sqrt {\frac {\varepsilon _{0}k_{B}T_{e}}{n_{e}q_{e}^{2}}}}$