Fue obtenida por vez primera en 1920 por el astrofísico indio Meghnad Saha (1893–1956) y más tarde (1923) por Irving Langmuir.
Por ejemplo, el helio que tiene dos protones cuenta con tres especies: HeI (neutro), HeII (una vez ionizado) y HeIII (helio dos veces ionizado).
Asume la hipótesis de equilibrio termodinámico y tiene en cuenta las interacciones por impacto electron-ion, pero no considera explícitamente la fotoionización.
Un gas compuesto por diversos átomos: hidrógeno, helio, carbono, etc. se encuentran a cierta temperatura T, cada átomo tiene a su vez electrones en diferentes niveles cuánticos.
Cuando el sistema se encuentra en equilibrio, la cantidad de electrones que caen en el potencial de un átomo es igual a la cantidad de electrones que son expulsados del potencial atómico.
Para resolver numéricamente, la ecuación de Saha se puede escribir [1]: Tomando los valores correspondientes, la ecuación de Saha puede reducirse a una expresión práctica:
es la presión electrónica de un gas ideal: Para calcular las especies de un gas de Hidrógeno-Helio (HI, HII, HeI, HeII, HeIII, n_e) se tiene que cumplir el siguiente conjunto de ecuaciones (se considera que no hay reacciones entre el H y el He): Este conjunto de ecuaciones se resuelve simultáneamente y de manera iterativa, con la condición de que la carga neta del sistema permanezca constante.
Para una dada temperatura electrónica y una dada concentración total de gas, imponer la condición de equilibrio de ionización-recombinación colisional por impacto electrónico permite determinar el grado de ionización parcial de cada gas componente y la concentración electrónica [2].
P. - "Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena", Vol.
"Experimental and Numerical Study of a Pulsed Cold Discharge", Physica Scripta, Vol.
[3] Adal Mesa Delgado, "Distribución de las condiciones físicas y abundancias químicas en regiones H II a pequeñas escalas angulares" (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).