Sobre la simulación de la dinámica de electrones en el aire bajo la acción de un campo eléctrico

Resumen

Resumen.-En este trabajo se discuten las consideraciones teóricas necesarias para describir la dinámica de electrones en un gas bajo la acción de un campo eléctrico. El punto central de la discusión es el papel de las colisiones de los electrones con las moléculas del medio en su trayectoria final.  En primer lugar, desde un análisis semi-clásico, se aborda el problema de calcular la probabilidad del siguiente choque. En segundo lugar, se desarrolla el modelo para el cálculo de las secciones eficaces.  Sobre la base a estos resultados, se plantea el método para definir aleatoriamente las condiciones de los choques. El movimiento entre choques se evalúa con el método de la dinámica molecular. Como resultado, se plantean las condiciones para poder simular la trayectoria de electrones en el aire.

 

Abstract.- The theoretical considerations needed to computationally simulate the dynamics of electronswithin a gas under the influence of an external electric field are discussed. The main point of the discussion is the effect of the collisions between electrons and gas molecules in the electronic trajectory. First, the probability of the next collision is analyzed from a semi-classical point of view. Then a model for the cross section calculation is developed. Both the probability of the next collision and the cross section are necessary to define stochastically the conditions of a collision in a computer simulation. The movement of an electron between collisions can be described with the method of molecular dynamics.With these considerations the trajectory of electrons in gases such as air can be simulated.