La mesure de la probabilité qu'un électron soit présent à un endroit spécifique.La densité électronique est une mesure du nombre d'électrons libres présents par unité de volume dans une région donnée de l'espace ou d'un matériau. En astrophysique, c'est un paramètre crucial pour comprendre la structure et la dynamique des plasmas, tels que la couronne solaire, les nébuleuses et le milieu interstellaire. La densité électronique détermine la manière dont la lumière se propage à travers ces régions, affectant des phénomènes comme la réfraction, la diffusion et l'émission de raies spectrales. Mesurer la densité électronique permet aux scientifiques de cartographier la distribution de la matière dans les objets cosmiques et d'en déduire les conditions physiques telles que la température et la pression.
Le concept de densité électronique dans les plasmas a été formalisé au début du XXe siècle avec le développement de la physique des plasmas, notamment grâce aux travaux d'Irving Langmuir et Lewi Tonks dans les années 1920 sur les oscillations dans les gaz ionisés.
La densité électronique est généralement déduite des observations de raies spectrales ou de la polarisation de la lumière. Dans la couronne solaire, par exemple, la densité peut être estimée en mesurant la luminosité de la lumière diffusée ou la fréquence des oscillations du plasma. Dans les nébuleuses, les intensités relatives de certaines raies d'émission (comme celles de l'oxygène doublement ionisé) dépendent de la densité électronique, car les collisions entre électrons et ions excitent ou désexcitent les états atomiques à des taux qui évoluent avec la densité. En comparant les rapports de raies observés aux modèles théoriques, les astronomes peuvent déduire la densité électronique.
Les mesures de densité électronique sont utilisées dans la fabrication de semi-conducteurs pour contrôler les niveaux de dopage, et en médecine des plasmas pour optimiser les dispositifs de stérilisation et de cicatrisation des plaies.
Dans la couronne solaire, la densité électronique varie sur plus de huit ordres de grandeur, d'environ 10^8 par centimètre cube près de la surface du Soleil à moins de 10^4 par centimètre cube dans les régions externes.
