電場屏蔽

電場屏蔽，是一種存在於由帶電粒子構成的流體中的物理現象。在由帶電粒子構成的流體中，比如等離子體、半導體、或金屬中的自由電子群，由於其內裏各顆運動中的帶電粒子帶有電磁場，這些帶電粒子會互相干擾，導致物質的總體電場衰減，並在大尺度上形成屏蔽效應。

在由帶電粒子構成的流體中，每一對粒子之間都是通過庫倫力而發生相互作用的：$F={\frac {q_{1}q_{2}}{4\pi \varepsilon _{0}|r|^{2}}}{\hat {r}}$

這種相互作用的引入使得從理論上處理這種流體變得困難。例如，對基態能量密度的初步量子力學計算將會得到無窮大，而這是不合理的。出現這個問題的原因是，儘管庫倫力是隨着距離做${\frac {1}{r^{2}}}$衰減，在$r$處的粒子平均數密度是正比於$r^{2}$的，假定流體是各向同性的。作為其結果，在遠處的任意一個點處電荷漲落都會有不可忽略的貢獻。

實際上，這些長程效應將會部分的被流體粒子的電荷所壓制，從而形成一個短程的屏蔽的庫倫相互作用。

例如，考慮一個由電子組成的流體。每個電子都有電場，都會排斥其他的電子。作為其結果，該電子所處的區域其電子密度是小於一般情況的。 這個區域實際上可以被看做是一個正電荷屏蔽空穴來處理。從遠處來看，這個屏蔽的空穴有一個抵消由其他電子產生電場的正電荷的效果。只有在短程的時候，也就是在空穴區域以內，電子的電場才可以被探測到。

外部連結

• Lecture notes from the University of Texas （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）