Радиус на Дебай

Дължината на Дебай, или още радиусът на Дебай е понятие, много използвано във физика на плазмата и електролитите. Това е мярка за електростатичното въздействие на заредена частица в квазинеутрална среда със свободни положително и отрицателно заредени частици – плазма или електролит и представлява разстоянието $\lambda _{D}$, на което електрическият потенциал намалява е – пъти вследствие на екраниране от зарядите в околната среда. Това разстояние е важен параметър на средата: плазма, електролит или колоид, използван в DLVO теорията. Сферата на Дебай съответно е обемът, определен от радиуса на Дебай.

Дължината на Дебай се определя по формулата

$$d=\left\{\sum _{j}{q_{j}^{2}n_{j} \over \varepsilon _{0}kT_{j}}\right\}^{-1/2}$$

където: $q_{j}$, $n_{j}$, $T_{j}$ – електрическия заряд, концентрацията на частици и температура частиците от тип $j$; $k$, $\varepsilon _{0}$ – константа на Болцман и диелектрическата проницаемост на вакуума. Сумирането е по всички видове заредени частици, при което трябва да се изпълнява условието за неутралност: $\sum {q_{j}n_{j}}=0$. Важен параметър на средата е броят частици в сферата на Дебай:

$$n_{D}={4\pi \over 3}d^{3}\sum _{j}n_{j}$$

То описва отношението на средната кинетична енергия на частиците към средната енергия на кулоново взаимодействие:

$$n_{D}\thicksim (E_{\rm {kinetic}}/E_{\rm {coulomb}})^{3/2}$$

Този параметър е въведен в употреба от Петер Дебай във връзка с изучаването на електролизата.