El misterio de las centellas (1245)

El misterio de las centellas (1245)

Metaestabilidad termodinámica de las centellas como plasma no ideal metaestable superenfriado.

A. S. Kaklyugin y G. E. Norman

Instituto de Física y Tecnología de Moscú

El concepto del segmento de plasma no ideal metaestable aislado de la isoterma P (v) para gas se introdujo en [1]. Las estimaciones [1, 2] mostraron que dicho segmento podría suponerse para la isoterma del aire T = 300K. El punto P = 1atm se trató en [1,2] como estado de centella (BL). La breve revisión de la hipótesis [1,2] se da en [3]. La hipótesis conjunta [3] toma la consideración de la metaestabilidad termodinámica de [1,2]. El presente trabajo ofrece el enfoque más adecuado para el equilibrio de BL (plasma metaestable) con el aire circundante.

El tratamiento [1,2] de las funciones termodinámicas incluyó solo la energía de la interacción entre partículas como contribución no idealizada. Otra contribución es la función de partición atómica (o molecular) que se hace cargo de todos los estados excitados. El valor límite del número cuántico principal del estado excitado de electrones más alto que contribuye a la función de partición depende de la densidad del número de partículas cargadas en plasmas no ideales. Por lo tanto, todas las ecuaciones termodinámicas diferenciales, incluidas las derivadas sobre el volumen, deben incluir derivadas sobre el valor límite del número cuántico principal. Tener en cuenta esta contribución amplía el área de la existencia de metaestabilidad y hace que la hipótesis [1,2] sea más confiable. Otra característica que no se tuvo en cuenta en [1,2] es una brecha de energía entre los electrones libres y el estado excitado superior [4]. La brecha no existe en plasmas débilmente no ideales.

Uno puede esperar el alto valor de la densidad del número de electrones en el supuesto estado BL si los iones negativos se destruyen debido a la disminución del potencial de desprendimiento. Lo mismo es válido para el caso de Rydberg [3]. La frecuencia de reflexión de corte correspondiente puede estar en la parte roja-amarilla del espectro. En este caso, BL también brillaría con la luz reflejada. Su superficie se parecería mejor a la superficie de cierta fase.

[1] Biberman L M, Norman G E, High Temp 7(1969)767

[2] Norman G E, Chem. Phys. Reports 19(1999) 5

[3] Manykin E A, Norman G E, Ball Lightning as Supercooled Plasma Condensed Phase, the previous abstract at the Conference

[4] Kaklyugin A.S., Norman G.E., in Strongly Coupled Coulomb Systems, eds. G.J.Kalman, K.Blagoev and J.M.Rommel (Plenum Publ. Co., New York, 1998) p.657

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