ТЕОРИЯ сварочных процессов

Упругие и неупругие соударения

Электрическое поле дуги напряженностью Е сообщает за 1 с

з

энергию jE электронам и ионам в 1 м столба. Электроны воспри­нимают наибольшую часть этой энергии и в результате соударе­ний передают ее атомам и ионам. Возможны два вида соударе­ний - упругие и неупругие:

jE — £упр ^неупр• (2.25)

Электрон, который близко подходит к атому, отталкивается электронным облаком атома и нарушает, в свою очередь, распо­ложение облака. Окончательный результат зависит от скорости электрона (его энергии и направления движения). Медленный электрон легко отражается, а электронное облако атома претерпе­вает лишь незначительное возмущение; это так называемое упру­гое соударение. С позиций классической физики его можно пред­ставить как столкновение двух идеально упругих шаров, обмени­вающихся кинетической энергией. Изменения потенциальной энергии атома здесь не происходит.

При неупругих соударениях частиц энергия передается в виде энергии диссоциации бд, возбуждения 8В или ионизации є,-, причем за одно столкновение может быть передана энергия порядка не - ^сольких электронвольт. При этом электрон нейтрального атома переходит с низкого энергетического уровня на более высокий, Потенциальная энергия атома увеличивается и атом возбуждается яибо ионизируется.

Энергия диссоциации вд молекул различных газов имеет сле­дующие значения:

Газ............................................... Н2 О2 N2 F2 СО2

8д, эВ........................................... 4,48 5,08 7,37 1,6 9,7

к;1 Запасенная в возбужденных атомах энергия уходит из них в |юде излучения - столб дуги светится.