Townsend (unitat)

El Townsend (símbol Td) és una unitat física del camp elèctric reduït (proporció $E/N$), on $E$ és el camp elèctric i $N$ és la concentració de partícules neutres.

El nom és un reconeiximent a John Sealy Townsend, qui va dirigir les primeres investigacions sobre l'ionisació de gasos.

Definició

Està definit per la relació

$1\mathrm{T}\mathrm{d}=10^{-21}\mathrm{V}\mathrm{\cdot }{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}=10^{-17}\mathrm{V}\mathrm{\cdot }\mathrm{c}{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}.$

Per eixemple, en un camp elèctric de

$E=2.5\cdot 10^4\mathrm{V}/\mathrm{m}$

en un mig en densitat

$N=2.5\cdot 10^{25}{\mathrm{m}}^{\mathrm{-}\mathrm{3}}$

es té

$E/N=10^{-21}\mathrm{V}\mathrm{\cdot }{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}$

lo que correspon a $1\mathrm{T}\mathrm{d}$

Usos

Esta unitat és important en física de descàrrega elèctrica en gasos, a on servix com paràmetro d'escala perque l'energia mija dels electrons (i per lo tant, de moltes atres propietats de la descàrrega) és típicament una funció de $E/N$ sobre un ampli ranc de $E$ i de $N$.

La concentració $N$, una relació simple entre la pressió i la temperatura d'un gas ideal, controla el camí lliure mig i la freqüència de colisió. El camp elèctric $E$ governa l'energia lliberada entre dos colisions successives.

Aumentar el valor de l'intensitat del camp elèctric en un factor q equival a reduir la densitat N del gas pel mateix factor q.