Уравнение состояния сверхплотного вещества
Р = Ке [xе (2- 3) +3].(7)
Учитывая также формулу, уравнение состояния вещества в Aе-фазе можно записать в следующем параметрическом виде:
(3 K n (2+a1xe+a2+a3,
P=()4K (8)
Где a1,a2, а3 — постоянные, входящие в формулу: а1= 1,255 10-2, а2=1,75510-5, а3=1,37610-6; кроме того, мы ввели также новое обозначение
Кп= 5,11 1035 эргсм-3, (9)
которое будет встречаться в дальнейшем.
Рассмотрим два важных предельных случая уравнения состояния (8). В нерелятивистском случае параметр хе мал по сравнению с единицей. Разложим Р в ряд по степеням хе и отбросим малые величины в выражениях ρ и Р; исключая параметр х, получим
Р=Aρ5/3, (10)
Где
A= )5/3-23 )5/3
Величина η= A/Z для всех ядер, за исключением водорода.
Р=B ρ4/3, (11)
Где
B=5,6410-14 )4/3
В выражении для плотности энергии мы опустили b и ρе.
Энергия связи нуклона в ядре имеет значение в интервале 0<b8 Мэв. У порога исчезновения Aе-фазы Р 1029 эргсм-3, а отношение парциальных плотностей энергии электронов и ядер порядка
Таким образом, b и ρе действительно достаточно малы и в расчетах звездных конфигураций не могут играть сколько-нибудь заметную роль.
В приведенном уравнении состояния не учтено взаимодействие частиц. Здесь мы имеем дело только с кулоновскими силами . Было показано, что потенциальная энергия электрона, обусловленная электрическими силами, мала по сравнению с его кинетической энергией, причем с возрастанием плотности отношение их уменьшается. Таким образом, приближение идеального газа здесь вполне оправдано. Ряд поправок к выражению давления (8), обусловленных кулоновскими взаимодействиями. Поправки к Р некоторую роль могут играть лишь при больших Z и х<1. Изменения, обусловленные температурой, тоже несущественны. Здесь важным является эффект зависимости А/Z от граничной энергии электронов.
Интересные статьи: