Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Плазма физикасында электромагниттік электрондық толқын – магнит өрісі компоненті бар және негізінен электрондар тербелетін плазмадағы толқын. Магниттелмеген плазмада электромагниттік электрондық толқын – плазманың өзгерткен жарық толқыны. Магниттелген плазмада өріске перпендикуляр екі режим бар: O және X режимдері, ал өріске параллель екі режим бар: R және L толқындары.
In plasma physics, an electromagnetic electron wave is a wave in a plasma which has a magnetic field component and in which primarily the electrons oscillate. In an unmagnetized plasma, an electromagnetic electron wave is simply a light wave modified by the plasma. In a magnetized plasma, there are two modes perpendicular to the field, the O and X modes, and two modes parallel to the field, the R and L waves.
Лангмуир толқыны
Лангмуир толқыны – таза бойлық толқын, яғни толқын векторы E өрісімен бір бағытта жатады. Бұл электростатикалық толқын; сондықтан оның тербелісті магнит өрісі жоқ. Плазма диэлектрлік заттардан өзгешелігі – электр өрістеріне реакция жасайтын зарядталған бөлшектерден тұрады. Біртекті плазмадағы электрондар тепе-теңдік күйінен бұзылғанда зарядтың айырылуы орын алып, электрондарға қалпына келтіру күші ретінде әрекет ететін электр өрісі пайда болады. Электрондардың инерциясы болғандықтан, жүйе гармоникалық осциллятор сияқты мінез-құлық танытады, онда электрондар ωpe жиілігінде тербеліседі, бұл электрондық плазма жиілігі деп аталады. Бұл тербелістер тарамайды – топтық жылдамдық 0-ге тең. Электрондардың жылулық қозғалысын ескергенде, электрондық плазма жиілігі ωpe-ден жиілікте қатеу пайда болады. Электрондық қысым градиенті қалпына келтіру күші ретінде әрекет етеді, иондалмаған газдардағы дыбыс толқынына ұқсас таралатын толқынды құрайды. Осы екі қалпына келтіру күшін (электр өрісінен және электрондық қысым градиентінен) біріктіру арқылы Лангмуир толқыны деп аталатын толқын туындайды. Дисперсиялық қатынас:
The Langmuir wave is a purely longitudinal wave, that is, the wave vector is in the same direction as the E field. It is an electrostatic wave; as such, it doesn't have an oscillating magnetic field. A plasma consists of charged particles which react to electric fields, in contrast with dielectric matter. When electrons in a uniform, homogeneous plasma are perturbed from their equilibrium position, a charge separation occurs creating an electric field which acts as restoring force on the electrons. Since electrons have inertia the system behaves as a harmonic oscillator, where the electrons oscillate at a frequency ωpe, called electron plasma frequency. These oscillations do not propagate—the group velocity is 0. When the thermal motion of the electrons is taken into account a shift in frequency from the electron plasma frequency ωpe occurs. Now the electron pressure gradient acts as the restoring force, creating a propagating wave analogous to a sound wave in non ionized gases. Combining these two restoring forces (from the electric field and electron pressure gradient)
a type of wave, named Langmuir wave, is excited. The dispersion relation is:
Дисперсиялық қатынастың оң жағындағы бірінші мүше – электр өрісі күшімен байланысты электрондық плазма тербелісі, ал екінші мүше – электрондардың жылулық қозғалысымен байланысты, мұнда Ce – электрондардың жылулық жылдамдығы, ал k – толқын векторы.
The first term on the right hand side of the dispersion relation is the electron plasma oscillation related to the electric field force and the second term is related to the thermal motion of the electrons, where Ce is the electron thermal speed and k is the wave vector.
R толқыны мен L толқыны
R толқыны мен L толқыны, тиісінше, оң және сол жақ айналмалы поляризацияланған. R толқыны ωR жиілігінде кесіледі (сондықтан осы жиілік осылай аталады) және ωc жиілігінде резонансқа ие. L толқыны ωL жиілігінде кесіледі, бірақ резонансы жоқ. R толқындары ωc/2 жиілігінен төменде сыбызғы толқындары деп те аталады.
The R wave and the L wave are right hand and left hand circularly polarized, respectively. The R wave has a cut off at ωR (hence the designation of this frequency) and a resonance at ωc. The L wave has a cut off at ωL and no resonance. R waves at frequencies below ωc/2 are also known as whistler modes.
Дисперсиялық қатынастар
Дисперсиялық қатынасты жиіліктің (квадраты) өрнегі ретінде жазуға болады, бірақ оны сыну көрсеткіші ck/ω (квадраты) түрінде де жазу жиі кездеседі. + Электромагниттік электрондық толқындар туралы қорытынды Шарттар Дисперсиялық қатынас Атауы Жарық толқыны О толқыны X толқыны (оң айналмалы поляризация) R толқыны (свистер режимі) (сол айналмалы поляризация) L толқыны
The dispersion relation can be written as an expression for the frequency (squared), but it is also common to write it as an expression for the index of refraction ck/ω (squared). + Summary of electromagnetic electron waves Conditions Dispersion relation Name Light wave O wave X wave (right circ. pol.) R wave (whistler mode) (left circ. pol.) L wave