САХА ФОРМУЛА

Саха формула - определяет степень ионизации плазмы в условиях термодинамич. равновесия (подробнее см. Ионизационное равновесие). Если Ne - концентрация электронов, а Nz - концентрация ионов Xz элемента X, то С.ф имеет вид: , (1) где z - спектроскопич. символ иона (z-1) - заряд иона [т.е. - энергия ионизации для иона Xz (из осн. состояния), а uz и uz+1 - статистич. суммы: , (2) где gn(z) - т.н. статистич. вес уровня n иона Xz, En - энергия иона на уровне n (относительно осн. состояния). В сумму (2) фактически вносят вклад лишь уровни с En . При z=1 ф-ла (1) дает соотношение между концентрациями нейтральных атомов X1=X I и первых ионов X2=X II (однократно ионизованных атомов или молекул). Комбинируя ф-лу (1) с ф-лой Больцмана (см. Больцмана распределение), можно получить соотношение между числом ионов, населяющих конкретные уровни энергии n и p, , (3) , где En, gn и Ep, gp - энергии и статистич. веса уровней n и p ионов Xz и Xz+1 (En и Ep отсчитываются от осн. состояния соответствующего иона), - энергия ионизации Xz из состояния n. Ф-лу (3) часто наз. ф-лой Саха-Больцмана. Для применимости ф-л (1) и (3) необходимо, чтобы ионизац. состояние обеспечивалось динамич. равновесием двух взаимнообратных процессов. Наиболее часто ими явл. ударная ионизация электронами и безызлучательная рекомбинация. Подобные условия реализуются, в частности, в недрах звезд и в нижних частях звездных атмосфер. В нек-рых случаях возможно равновесие и между излучательными процессами - фотоионизацией и фоторекомбинацией, также приводящее к С.ф. Ф-лу (1) впервые получил индийский физик М. Саха в 1920-21 гг. (Л.А. Вайнштейн)