C.6.1.6 Validité de la quasi-neutralité

D'après ce que l'on a dit en section C.5.5, il peut être intéressant de tracer un diagramme représentant la population électronique dans la sphère de Debye en fonction de la densité et de la température. La courbe C.12 représente la longueur de Debye dans le plan $(\rho,T)$ (la taille du cercle est proportionnelle au logarithme de la longueur de Debye en ce point) ainsi que la population électronique dans la sphère de Debye (trois zones sont mises en évidence par un code de couleur). Il est alors surprenant de constater une anomalie sur toute la moitié droite du diagramme: la courbe égalant la distance inter-ionique et la longueur de Debye passe au dessus de la limite de dix électrons dans la sphère de Debye. Ceci signifierait alors qu'il existerait un régime dans lequel les ions seraient en interaction électrique bien que l'écrantage électronique soit correctement établi ... Bien sûr, il n'en est rien, ce paradoxe n'est que l'illustration de l'inadaptation des modèles usuels à certains régimes plasma. En effet, les hypothèses à la base de la longueur de Debye sont valables en régime cinétique, mais à priori pas en régime corrélé ! La sortie de la plage de validité des modèls habituellement utilisés produit alors des résultats qui ne sont pas physiques ; ce qui signifie qu'il faut redoubler de prudence quant à la précision des modèls au voisinage de leurs limites^C.41.

Figure: validité de la quasi-neutralité

Notes

... limites^C.41

Ce qui implique qu'il faut aussi s'efforcer de connaître ces limites.