物理专业毕业论文提纲范文
2019-11-18 06:32:02 308
1，引言
在雷暴期间，云闪的频率占闪电总数的三分之二以上。云闪放电不仅对人类航空的发展构成严重威胁，而且还会产生植物生长所需的大量氮氧化物。这些与雷电放电产生的大电流，强烈的电磁辐射以及雷电过程伴随的复杂化学反应密不可分。雷电产生的电流，能量和氮氧化物与通道的热力学性质和传输性质密切相关。因此，关于云闪放电通道特性的研究已成为相关领域关注的话题。其中，温度和电子密度作为雷电放电等离子体的基本参数，对于研究云闪放电通道的物理特性以及云闪放电过程的物理机理非常重要。
电导率，热导率和热扩散率对于研究通道中的电流和能量分布以及传输特性非常重要。
已经研究了使用光谱学研究地面闪光放电通道的某些特征参数，例如温度，电子密度和电导率。这使得使用光谱学研究雷电通道特性的方法更加成熟和可靠。由于云闪放电的随机性以及其结构比地闪更为复杂，因此对云闪放电通道特性的研究一直处于停滞状态。迄今为止，关于云闪放电通道的温度的研究很少，也没有关于云闪放电通道的电子密度，电导率，热导率和热扩散率的报道。
雷电放电的高温以及产生的强电流和强电磁辐射使人们无法接近放电通道进行研究。由于雷电光谱与放电通道中的微观物理过程密切相关，并且光谱分析是诊断放电通道中等离子体行为的有效方法，因此雷电光谱法经常使用雷电放电通道的某些特性。
根据西藏非狭缝光栅光谱仪捕获的云闪放电过程的光谱，基于王杰的工作，利用萨哈方程进一步获得了三个云闪放电通道。电子密度。由于雷电放电通道是等离子通道，空气等离子体的传输理论相对成熟，我们突破了传统的束缚，创造性地利用它研究了云闪放电通道的传输特性，并计算了第一次。沟道的部分输运特性参数，电导率σ，电子热导率eλ和热扩散率Te D；最后以云闪21:11:50为例，结合云闪原始通道研究了几个特征参数。通道不同位置的变化趋势得出了一些有用的结论。
2，理论方法
基本假设
利用光谱信息研究雷电放电等离子体的相关特征参数，需要遵循以下基本假设被建立。 （1）雷电放电通道光学较薄； （2）信道处于局部热力学平衡状态（LTE）； （3）配对在电气通道方面，干空气和湿空气的热力学性质几乎相同； （4）物性沿通道截面均匀分布。该假设的有效性已由奥维尔（Orville）详细证明。
云闪放电通道的电子密度
这项工作中使用的三个云闪放电的通道温度由Wang Jie等人获得。在此基础上，通常根据Saha公式计算通道。电子密度。
3。云闪等离子体的传输特性参数
等离子体传输特性参数的计算不仅与等离子体温度，粒子数密度等有关。这些参数是相关的，并且强烈取决于它们之间的碰撞积分颗粒。在计算粒子之间的碰撞积分时，选择碰撞粒子之间的相互作用势非常重要。考虑到等离子体中其他粒子对碰撞粒子的屏蔽作用，选择带电粒子之间的相互作用电势以屏蔽库仑相互作用电势。另外，对地雷放电等离子体颗粒浓度的研究表明，通道中三个或三个以上离子的相对浓度非常低，并且它们对通道特性参数的贡献很小。
4，计算结果与分析
通过非狭缝光栅光谱仪获得的云闪放电通道光谱，选择了三项工作这项工作。区分以闪电时间（北京时间）命名的清晰原始光谱，标记为21:11:50（西藏那曲2003年8月13日），21：23：44（西藏那曲2003年8月13日），21：14：49 （2003年8月13日，西藏那曲）。根据通道的形状和光谱的分辨率质量，在每个放电通道上选择几个清晰且具有代表性的位置，并通过线条的相对强度表示光谱。
。在每个通道中，选择具有清晰分辨率的不同位置。使用NI和NII的多条线，通过（1）根据表1第二栏中给出的Saha分布来计算通道的电子密度；将等离子输运理论应用于云闪闪放电通道，并计算了该放电通道的电导率，热导率和热扩散率。
可以看出，三个云闪放电的电子密度为Ne = 1.950×1018cm-3〜2.480×1018cm-3，电导率σ= 2.393×104S m-1〜2.533×104S m-1。电子的热导率λe= 8.619W m-1 K-1〜9.319W m-1 K-1，电子的热扩散率DeT = 1.990×10-7kg m-1 s-1〜2.115×10-7kg m -1秒-1。根据地闪的相关工作，雷电的电子密度约为1018cm-3，电导率应为1.0×1。在04S m-1〜3.0×104S m-1的范围内，不难发现本文获得的云闪放电的电子密度和电导率数据是合理的。由于这项工作中研究电导率，电子热导率和热扩散系数的方法相同，因此获得的数据具有相同的合理性。因此，可以推断出所获得的云闪放电通道的热导率和热扩散率数据是可靠的。另外，云闪21:23:44的参数大于云闪21:11:50和21:14:49的参数值，主要原因是：通道，云闪21:11:50和21:14:49仅具有一个主通道，该通道相对较直且分叉较少，而由于影响，云闪21:23:44是两通道闪两个信道的干扰以及次级频谱的干扰，并且有很多分支。
最后，以云闪21:11:50为例，研究了通道不同位置的参数与温度之间的关系。 （编辑：Donglan）
电子密度，电导率，电子热导率，电子热扩散率和温度在通道不同位置的变化，结合原始的雷电通道，从图中可以看出首先，沿着通道的发展方向，特征参数（温度，电子密度，电导率，电子热导率和热扩散率）没有明显的规律变化，但总体上略有下降。趋势。主要原因是云闪放电通道在空间发展方向上具有很大的随机性，并且分支很多。放电通道从云的底部沿着空间开始，因此传输的电流和能量逐渐减少，通道逐渐冷却。通道中的部分粒子复合降低了离子数密度，并且电导率，电子热导率和热扩散率也降低了。其次，在图形中，每个参数在每个拐角处都显示出这样的特征，即它在转弯之前上升，然后在转弯之后下降。在分叉处（仅选择一项工作，因为在不以相对强度扫描扫描点的位置附近有其他几个分支），参数也显示出与转弯附近相似的趋势，即分裂，然后分裂后逐渐减小，这种趋势的原因可以解释为：在通道拐弯处，捏效应明显增强，局部温度变大，该位置的电流密度变大。趋势；可以被解释为叉附近的类似原因最后，从四张图中可以看出，电子密度，电导率，热导率沿通道的热扩散率与沿通道的温度基本相同
这项工作获得的云闪放电通道的电子密度是其中之一通过光谱学研究云闪放电通道特性所需的最基本参数。几乎所有其他特征参数以及雷电放电的光谱结构和物理特性都取决于通道温度和电子密度；在此基础上，空气等离子体输运理论的应用进一步获得了云闪放电通道的特性，并且还获得了云闪放电通道的电导率，电子导热率和热扩散系数。其中，电导率是计算沟道电流和能量以及热导率和热扩散的必要参数。该系数是计算能量和研究雷电产生的氮氧化物必不可少的特征参数。
5，结论
本文利用西藏无隙谱仪获得的云闪放电光谱和萨哈方程，获得了三个云闪放电通道。 。在此基础上，将空气等离子体的传输理论应用于云闪放电通道，并计算了该通道的电导率，热导率和热扩散率。提供了西藏三个云层闪蒸通道的一些特征参数。发现云闪21:23:44的参数大于云闪21:11:50和21:14:49的参数，主要是云闪21:23:44是由与其他两个闪烁。其次，沿排放通道的发展方向，参数总体上呈现出小幅下降的趋势，并且每个参数在通道的每转和分叉处都表现出相似的变化规律。
这些将为进一步研究云闪放电通道中氮氧化物的电流，能量和产生奠定基础，并为探索通道的理化性质和微观物理机理提供重要信息。 。
