Если электрическое поле Е может быть выражено через элек- электростатический потенциал -гкф, A0.88) ^ §10.5. Электростатические волны 191 волна называется электростатической. Такое электрическое поле Е всегда параллельно волновому вектору к, так что элек- электростатические волны продольные. Магнитное поле Bi электро- электростатической волны всегда равно нулю: Bi =kxE/(j = 0. A0.89) Альфвеновские волны не электростатические. Здесь мы рассмот- рассмотрим условия существования электростатических волн. Так как дисперсионное соотношение имеет вид N х (N х Е) + К • Е = 0, скалярное умножение его на N дает N • К • (Ец + Е±) = 0, где Ец и Ejl — компоненты электрического поля, параллельная и перпендикулярная к. Если |Ец| 3> |Ej_|, то волна электростати- электростатическая, и дисперсионное соотношение приобретает вид N.K-N = 0. A0.90) Переписав дисперсионное соотношение как мы видим, что неравенство |Ец| :» |Ej_| справедливо, когда для всех K{j выполняется |iV2| > |Яу|. A0.91) Дисперсионное соотношение A0.90) для электростатической волны при этом имеет вид k2xKxx + 2kxkzKxz + k\Kzz = 0. A0.92) Условие A0.91) для электростатической волны означает, что фазовая скорость u/k = c/N волны мала. Величины К^ уже приводились в A0.9)—A0.12) для холодной плазмы, а общая формула для горячей плазмы будет обсуждаться в гл. 12, 13. Мы установили, что магнитное поле Bj электростатической волны равно нулю. Возмущения магнитного поля распространяются с альфвеновской скоростью v& « ВоК^щт^у/2. Если фазовая скорость волны много меньше, чем г;д, возмущение магнитного поля затухнет через несколько периодов волны, и распростра- распространяющееся возмущение магнитного поля обратится в нуль. Если принять в качестве типичной фазовой скорости электростатиче- 192 Гл. 10. Распространение электромагнитных волн в плазме ских волн тепловую скорость электронов vje, то условие v& > сводится к Во 2те ^ , ИЛИ о „ . 2ше Это условие того, что волна электростатическая. При резонансе показатель преломления N становится бес- бесконечным. Так как при верхне- и нижнегибридных резонансах элементы тензора Кц конечны, условие A0.91) выполняется, так что эти гибридные волны электростатические. Для ионной или электронной циклотронной волны некоторые из Kij становятся бесконечными, поэтому эти циклотронные волны не всегда элек- электростатические.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Электростатические волны» з дисципліни «Основи фізики плазми і керованого синтезу»
