Но что происходит дальше? Здесь могут реализовываться три ситуации, учитывая, что линейные волны в конце долж- ны либо затухнуть, либо выйти на некий стационар с фазовой диаграммой типа изображённой на рис. 4.3.1. 220 Гл. 4. Бесстолкновительные кинетические модели процессов в плазме а. 7 < 0' Ы > l/Tl/2l' где т\/2 - полупериод обхода по фазовой траектории. Иными словами, волна затухает достаточно быстро. В этом случае возмуще- ние остается линейным, а электрическое поле быстро затухает (кривая 1 на рис. 4.4.4а). а О 20 40 60 80 ж,см б II Рис. 4.4.4. Эволюция ленгмюровских колебаний в максвелловской плазме: а — зависимость амплитуды колебаний от расстояния между зондом-излучателем и зондом-приёмником при изменении амплитуды возмущения, т.е. потенциала зонда V: V = 0,96В A); V = 2,85В B); V = 9 В C); б — конечная стадия изменения функции распределения — образование плато б. j < 0, \j\ < 1/t"i/2I • В этом случае, спустя время t ~ т\/2, частицы на фазовой траектории совершат половину обхода, и теперь взаимодействие частиц с волной изменяет свой знак. Те частицы, которые отбирали энергию от волны, теперь передают ей свою энергию, и наоборот. Затухание волны — если было dfo/dv < 0 — останавливается, и амплитуда начинает расти. Складывающаяся ситуация уже не описывается линейной теорией, волна выходит на некий стационарный уровень, что хорошо подтверждает эксперимент. А на исходной ФР образуется "плато" (см. кривые 2 и 3 на рис. 4.4.4а). Здесь формируются те структуры с захваченными частицами, о которых говорилось в предыдущем параграфе. в. Наконец, если dfo/dv > 0, то волны захватывают весь интервал скоростей v\ < < uj/'к < V2, амплитуда нарастает и раньше или позже выходит на нелинейный стационарный уровень. В связи с рассмотрением резонансного затухания волн, которое часто называют "затуханием Ландау", следует сделать одно замечание. Это "затухание" в отчётливой форме проявляется только при достаточно больших 7- Но быстро затухает только электрическое поле, тогда как динамика частиц "помнит" о волне фактически время те, т.е. время свободного пробега электронов до кулоновского столкновения. Об этом говорит не только формула D.4.116), но и прямые эксперименты, в которых наблюдались захваченные частицы. Особенно наглядно это выступает в описанном ниже просветлении волновых барьеров, предсказанном В. Н. Ораевским. Другим подтверждением наличия памяти является эффект "плазменного эхо" [112].
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Заключительная стадия эволюции волны» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»
