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Velocidad de deriva con dispersión elástica

Autores: Morin, Rachel M.; Mecholsky, Nicholas A.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Velocidad de deriva con dispersión elástica


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Análisis matemático

Palabras clave

Partícula
Velocidad de deriva
Conducción eléctrica
Mecánica clásica
Mecánica estadística
Dispersión elástica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 21

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La velocidad de deriva de una partícula bajo una fuerza impulsora tiene sus raíces en la teoría de la conducción eléctrica. Aunque ha sido estudiada durante más de 100 años, todavía ofrece sorpresas. En el corazón de la velocidad de deriva de una partícula se encuentra una interacción de mecánica clásica, cuántica y estadística. La irreversibilidad y la pérdida de energía se han asumido como características esenciales de las velocidades de deriva y se ha hecho muy poco esfuerzo por aislar los aspectos del transporte de partículas que se deben solo a mecanismos elásticos. En este artículo, eliminamos la pérdida de energía y la mecánica cuántica para investigar los factores clásicos y estadísticos que pueden producir una velocidad de deriva utilizando solo dispersión elástica. Se utiliza una simulación de Monte Carlo para modelar una partícula en un campo de fuerza uniforme, sujeta a dispersores colocados al azar. Se investigan modelos de dispersión dependientes del tiempo, el espacio y la energía, con diferentes rangos de ángulos de dispersión. Se logra una velocidad de deriva constante con el modelo de dispersión temporal, que tiene un tiempo promedio constante entre eventos de dispersión. Se observa una disminución de la velocidad de deriva para los modelos dependientes del espacio y la energía. La llegada de una velocidad de deriva constante tiene que ver con un equilibrio de impulso ganado entre colisiones e impulso perdido después de una colisión.

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