О
ж и
х: и
с;
с
6
X .о
ш
98
в к-ром могут существовать электрич. поле и пространственный заряд, но никакие две отд. частицы не взаимодействуют. Для плазмы, заряж. частицы к-рой взаимодействуют по закону Кулона, ср. расстояние до соседней взаимодействующей частицы г~п~ /5(/г ≈ ср. число заряж. частиц в сд. объ╦ма), а энергия кулопов-
ского взаимодействия ~ezn^3 (e ≈ заряд частицы), Степень идеальности такой плазмы характеризуется плазменным параметром взаимодействия у=в2/г7* (Т ≈ темп-pa). Используя выражение для дебаевского радиуса
экранирования гп~У Т/пе2, условие идеальности плазмы
о
можно написать в виде |u, = l/wr/j<l (jj, ≈ плазменный параметр и д е а л ь н о с т и), т. с. плаз-ма будет идеальной, если число частиц в дебасвской сфере велико. Для И. п. оба параметра у и |д<1. Параметр идеальности \i характеризует не только вклад потепц. энергии взаимодействия в ср. энергию и др. термодинамич. ф-ции, но и определяет роль столкновений заряж. частиц при неравновесных процессах. Частота столкновений ааряж. частиц пропорциональна ,и, поэтому при описании неравновесных процессов, определяющих, в частности, установление равновесного состояния, необходимо учитывать даже слабую неидеальность (см. Неидеалъная плазма].
На практике в большинстве случаев плазма близка к идеальной: это плазма газовых разрядов, солнечного ветра, солнечной короны, ионосферы, плазма в МГД-генераторах, электронно-дырочная плазма полупроводников (см. рис, к ст. Космическая плазма). К неидеаль-пой плазме относится электронный газ в металлах, квантовая вырожденная плазма в белых карликах, плазма в магнитосферах пульсаров, плазма при очень высоких давлениях (десятки тыс. градусов) и высоких темп-pax (108К) ≈ плазма в центре Солнца и плазма в условиях термоядерного синтеза.
Лит.: А р ц РГ м о в и ч Л. А., Сагдееп Р. 3., Фи-астка плазмы ллн физиков,М., 1979; Климонтович Ю. Л,, Статистическая физика, М., 1982. Ю. Л. Климонтович,
ИДЕАЛЬНО-ПЛАСТИЧЕСКОЕ ТЕЛО ≈ абстрактная
матем. модель пластич. тела, в к-рой не учитывается упрочение материалов в процессе деформирования.
Образец АВ (рис.), к-рый можно рассматривать как И.-п. т,, может пластически деформироваться без дальнейшего увеличения нагрузки Р, когда растягивающее напряжение достигает нек-рого значения os. )cjy __ __ Для случая сложного на-Р Г^≈≈≈≈≈≈≈≈^ лряж╦нного состояния тела переход в пластич. область в к.-л. его точке наступает
когда напряжения удовлетворяют пластичности условиям,
Понятие И.- и. т. применяется в расч╦тах тохнол. процессов ковки, волочения, штамповки, прокатки металлов, не обладающих значит, упроченном. Понятие И.- п. т. используется в теории предельного равновесия, определяющей предельные значения нагрузок для исследуемой конструкции.
Лит,; П р а г е р В., X о д ж Ф. Г., Теория идеально-пластических тея, пер. с англ., ╧., 1956; Р а б о т и о в Ю. Н., Механика деформируемого твердого тела, М., 1979.
Д, Д. Ивлев,
ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ ≈ теоретич. модель газа, в к-рой пренебрегают размерами и взаимодействиями частиц газа и учитывают лишь их упругие столкновения. Это первопач. представление было расширено, в более широком понимании И. г. состоит из частиц, представляющих собой упругие сферы радиуса г или эллипсоиды, у них проявляется атомная структура. Расшир. модель И. г. позволяет учитывать не только поступательное, но и вращательное и колебательное движения его частиц,
В
Диаграмма напряжение≈деформация образца из идсаль- тогда но-иластического материала. '
вводить в рассмотрение наряду с центральным и нецентральное соударение, исследовать переходы энергии из одной степени свободы в другую и т. д.
Внутр. энергия И. г. определяется лишь кинетич. энергией его частиц (в противоположность модели решеточного газа, в частности Изинга модели, где кинетич. энергией пренебрегают и учитывают лишь потепц. энергию взаимодействия частиц).
Модель И. г. предложена в 1S47 Дж. Гсрапатом (.Т. Ilcrapath). На основе этой модели были теоретически выведены ранее эксперим. установленные газовые законы (законы Бойля ≈ Мариотта, Гей-Люссакат Шарля, Авогадро). Эта модель И. г. легла в основу молеку-лярно-клнетич. представлений. Позднее экспериментально были обнаружены отклонения от законов И. г. [А, В. Реньо (Н. V. Regnault), Дж. Т оме он (J. Thomson), Т. Ондрюс (Th. Andrews)], а в 1873 эти отклонения были теоретически обоснованы И. Д. Ван-дер-Ваальсом (J. D. van der Waals),
Модель И. г. справедлива для реальных классич. и квантовых газов при достаточно высоких теьш-рах И разрежениях. В совр. физике понятие И. г. применяют при описании ансамбля любых слабовзаимодействующих частиц и квазичастиц, бозонов и фермионов. Осн. законы И. г.≈ уравнение состояния и закон Авогадро, впервые связавший макрохарактеристики газа (давление, темп-ру, массу) с массой ого молекулы. Мн. кинетич. и термодинамич. свойства реальных газов в рамках этой модели могут быть выражены в виде степенных разложений с помощью ф-ций распределения частиц И. г.
Модель И. г. позволяет оценить мн. характеристики газа, напр. ср. расстояние L между частицами: L~*
^п~ 'э, где п ≈ плотность газа (число частиц в ед. объема), а с уч╦том пуассоновского характера пространственного распределения частиц £≈0,55396 я"1''. Критерий идеальности к.-л. газа е<1, где Б≈пг3 ≈ безразмерный параметр плотности.
При квантовомехапич. описании атомов и молекул И. г., кроме классич. параметров (давления, темп-ры, плотности, массы частиц и т. д.), вводится дополнительно длина волны де Бройля Kj ≈ hjmu для частицы, движущейся как целое, и X0=A/(ii;0 для внутримолекулярных движений (т и \ь ≈ масса и привед╦нная масса молекулы, VQ и v скорости внутримолекулярных перемещений и движения молекулы как целого соответственно). Квантовые эффекты проявляются при Я0<£< «КТ. При Х0<ХГ<£ движение частицы как целого они» сывастся законами классич, механики, а внутримолекулярное ≈ кваптово-механич. законами.
К внутримолекулярным движениям относят также и акты столкновений частиц газа, для к-рых классич. рассмотрение допустимо лишь при г>Л^. Это условие можно записать в виде
tl
п
1.
(*)
При r^Kf столкновения сопровождаются дифракц. эффектами и классич. рассмотрение неправомерно. Подставляя реальные параметры в {*), можно установить, что существенно квантовые явления должны наблюдаться, напр., для изотопов водорода и гелия при низких темп-pax. К квантовым эффектам относится также динамика намагниченности в спин-пол яр изовап-ных разреженных газах (напр., коллективные спиновые осцилляции), '
Лит.: Б а ш н и н Е. П., Спиновые полны и квантовые коллективные явления в больцмановских газах, «УФН», 1986, т. 148, с, 433, см. также лит. при ст. Газ. Ю. Н. ЛюСштов,
ИДЕАЛЬНЫЙ КРИСТАЛЛ ≈ физ. модель, представ^ ляющая собой бесконечный монокристалл, не содержащий примесей или структурных дефектов (вакансий, межузелъных атомов, дислокаций и др.). Отличие реальных кристаллов от И. к. связано с конечностью их размеров и наличием дефектов. Наличия нек-рых до-
