電場屏蔽

電場屏蔽 ， 是一種存在於由帶電粒子構成的流體中的物理現象 。 在由帶電粒子構成的流體中 ， 比如等離子體 、 半導體 、 或金屬中的自由電子群 ， 由於其內裏各顆運動中的帶電粒子帶有電磁場 ， 這些帶電粒子會互相干擾 ， 導致物質的總體電場衰減 ， 並在大尺度上形成屏蔽效應 。 在由帶電粒子構成的流體中 ， 每一對粒子之間都是通過庫倫力而發生相互作用的 ： 這種相互作用的引入使得從理論上處理這種流體變得困難 。 例如 ， 對基態能量密度的初步量子力學計算將會得到無窮大 ， 而這是不合理的 。 出現這個問題的原因是 ， 儘管庫倫力是隨着距離做衰減 ， 在處的粒子平均數密度是正比於的 ， 假定流體是各向同性的 。 作爲其結果 ， 在遠處的任意一個點處電荷漲落都會有不可忽略的貢獻 。 實際上 ， 這些長程效應將會部分的被流體粒子的電荷所壓制 ， 從而形成一個短程的屏蔽的庫倫相互作用 。 例如 ， 考慮一個由電子組成的流體 。 每個電子都有電場 ， 都會排斥其他的電子 。 作爲其結果 ， 該電子所處的區域其電子密度是小於一般情況的 。 這個區域實際上可以被看做是一個正電荷屏蔽空穴來處理 。 從遠處來看 ， 這個屏蔽的空穴有一個抵消由其他電子產生電場的正電荷的效果 。 只有在短程的時候 ， 也就是在空穴區域以內 ， 電子的電場纔可以被探測到 。