1.1 Physique des plasmas
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possédant la dimension d’une entropie, et la constante de Planck h, possédant la
dimension d’une action,
Entropie : k = 1, 38 × 10
−23 J/K,
Action : h = 6, 62 × 10
−34 J·s
l’électron-volt peut donc être converti en un temps ou en une température. Enfin, la
vitesse de la lumière : c = 2, 99 × 10
8 m/s, permet de convertir ce temps associé à
l’électron volt en une longueur. La table de conversion de l’électron-volt, permettant
de converser avec les autres disciplines, s’établit donc comme suit :
• Le thermodynamicien préfère exprimer une énergie à travers une température, la
conversion s’effectue à l’aide de la constante de Boltzmann ; l’équivalent en température de l’électron-volt est donné par : 1 eV = 1, 6 × 10
−19
/k = 11 604 K.
• L’opticien, quant à lui, quantifie les énergies en termes de longueur d’onde, la
conversion s’établit à l’aide de la constante de Planck et de la vitesse de la lumière,
le résultat est alors donné par l’équivalence : 1 eV = 1, 6×10
−19 /hc = 12 398 Å
−1 .
• Le chimiste préfère raisonner sur l’énergie associée à une mole de matière,
N A = 6, 02 × 10
23 particules (Définition 2.19), et utilise plus volontiers les
calories ; l’équivalent en calories par mole de l’électron-volt est alors donné par :
1 eV = N A × 1, 6 × 10
−19
/4, 18 = 23 kcal/mol.
• Enfin, le radio-électricien, plus accoutumé aux fréquences, travaille sur une telle
échelle, la correspondance entre l’échelle d’énergie et l’échelle de fréquences étant
donnée par l’équivalence : 1 eV = 1, 6 × 10
−19
/h = 242 THz.
La table de conversion de l’électron-volt s’établit donc suivant le tableau 1.5 :
Tableau 1.5
K
Å −1
kcal/mol THz
11604 12398
23
242
Tout procédé de production de plasma nécessite un apport conséquent d’énergie pour
induire une ionisation significative. La matière froide, liquide, solide, ou gazeuse,
portée à haute température subit d’abord un processus de vaporisation (pour les
phases denses), puis de dissociation (pour les vapeurs moléculaires) et finalement
d’ionisation, conduisant ainsi à la création de populations d’ions et d’électrons libres.
Le tableau (1.6) présente les valeurs des énergies minimum de dissociation et d’ionisation pour quelques gaz diatomiques usuels.
Sur la base de cet ordering entre dissociation et ionisation, une production significative de particules chargées par élévation de température, précédée par une dissociation, peut être envisagée à partir de quelques dizaines de milliers de Kelvin.
Les valeurs des énergies d’ionisation, pour quelques éléments des trois premières
lignes de la classification périodique, sont rappelée dans le tableau (1.7).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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possédant la dimension d’une entropie, et la constante de Planck h, possédant la
dimension d’une action,
Entropie : k = 1, 38 × 10
−23 J/K,
Action : h = 6, 62 × 10
−34 J·s
l’électron-volt peut donc être converti en un temps ou en une température. Enfin, la
vitesse de la lumière : c = 2, 99 × 10
8 m/s, permet de convertir ce temps associé à
l’électron volt en une longueur. La table de conversion de l’électron-volt, permettant
de converser avec les autres disciplines, s’établit donc comme suit :
• Le thermodynamicien préfère exprimer une énergie à travers une température, la
conversion s’effectue à l’aide de la constante de Boltzmann ; l’équivalent en température de l’électron-volt est donné par : 1 eV = 1, 6 × 10
−19
/k = 11 604 K.
• L’opticien, quant à lui, quantifie les énergies en termes de longueur d’onde, la
conversion s’établit à l’aide de la constante de Planck et de la vitesse de la lumière,
le résultat est alors donné par l’équivalence : 1 eV = 1, 6×10
−19 /hc = 12 398 Å
−1 .
• Le chimiste préfère raisonner sur l’énergie associée à une mole de matière,
N A = 6, 02 × 10
23 particules (Définition 2.19), et utilise plus volontiers les
calories ; l’équivalent en calories par mole de l’électron-volt est alors donné par :
1 eV = N A × 1, 6 × 10
−19
/4, 18 = 23 kcal/mol.
• Enfin, le radio-électricien, plus accoutumé aux fréquences, travaille sur une telle
échelle, la correspondance entre l’échelle d’énergie et l’échelle de fréquences étant
donnée par l’équivalence : 1 eV = 1, 6 × 10
−19
/h = 242 THz.
La table de conversion de l’électron-volt s’établit donc suivant le tableau 1.5 :
Tableau 1.5
K
Å −1
kcal/mol THz
11604 12398
23
242
Tout procédé de production de plasma nécessite un apport conséquent d’énergie pour
induire une ionisation significative. La matière froide, liquide, solide, ou gazeuse,
portée à haute température subit d’abord un processus de vaporisation (pour les
phases denses), puis de dissociation (pour les vapeurs moléculaires) et finalement
d’ionisation, conduisant ainsi à la création de populations d’ions et d’électrons libres.
Le tableau (1.6) présente les valeurs des énergies minimum de dissociation et d’ionisation pour quelques gaz diatomiques usuels.
Sur la base de cet ordering entre dissociation et ionisation, une production significative de particules chargées par élévation de température, précédée par une dissociation, peut être envisagée à partir de quelques dizaines de milliers de Kelvin.
Les valeurs des énergies d’ionisation, pour quelques éléments des trois premières
lignes de la classification périodique, sont rappelée dans le tableau (1.7).
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit