Debye-lengte is een maat voor de elektrostatische afscherming in plasma, colloïden of in een halfgeleidermateriaal. Het is zeer relevant om de stabiliteit en het gebruik van surfactanten voor colloïdale oplossingen te bepalen en ook voor de diepteprofileringstechniek die wordt gebruikt om het dopingprofiel in halfgeleidermaterialen te meten. Het wordt aangeduid door de Griekse letter Lamda en de eenheid ervan is meter. Het wordt berekend door de reciproke van Kappa (1 /Kappa) te nemen, waarbij Kappa de Debye-Huckel-parameter is.

Variabelen bepalen

Bepaal de bekende variabelen: Boltzmann constante, elektronische lading van een ion, Avogadro's aantal en de permittiviteit van vacuüm zijn bekende variabelen. De waarden van deze variabelen zijn altijd constant: k = 1.38_10 ^ -23m ^ 2kgs ^ -2K ^ -1 e = 1.6022_10 ^ -19 Columb No = 6.023_10 ^ 23 Eo = 8.854_10 ^ -12 (F /m)

Bepaal onbekende variabelen: hoewel de temperatuur (T) van de oplossing meestal wordt gegeven, moet deze altijd worden omgezet in absolute schaal. De absolute temperatuur wordt gemeten in Kelvin.

Bepaal de ionische lading van de oplossing: De ionische lading van de oplossing is de som van de individuele ionen die aanwezig zijn in de oplossing. Het kan worden voorgesteld door: Ionische lading = Sum.cz _e ^ 2, waarbij cz individuele ionen is en e de elektronische lading is (1.6022_10 ^ -19 Columb).

Bepaal de diëlektrische constante van de materialen: De diëlektrische constante is uniek voor elk materiaal of elke oplossing. Voor een bepaald gebruikt materiaal, zal de waarde meestal worden gegeven. Het is de verhouding van het geproduceerde elektrische veld zonder diëlektrisch tot het veld met diëlektrische. Diëlektrisch werkt als een isolator wanneer het in een elektrisch veld wordt geplaatst.

Bepaal Kappa: Kappa of de Dybye-Huckel-parameter wordt bepaald met behulp van deze vergelijking:

Kappa = 1 /(sqrt ( Eo_Ep_k_T) /(2000_No_Sum.cz_e ^ 2)), waar betekent de vierkantswortel.

Na het bepalen van Kappa kan de Debye-lengte berekend worden door de reciproke (1 /K) van de Kappa te nemen. Lamda = 1 /Kappa De eenheid van Kappa is inverse meter en de eenheid van Debye-lengte is meter.

Tip

Debye-lengte heeft een zeer praktische implicatie voor de technologie van colloïden bij de vorming van elektrisch dubbel laag. Het wordt beschouwd als de kenmerkende dikte van de dubbele laag.

Waarschuwing

De temperatuur wordt altijd op absolute schaal gemeten. SI-eenheden worden over het algemeen gebruikt voor de variabelen.