Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Образец для цитирования:

Рухадзе А. А., Семёнов В. Е. К упрощенному описанию волн в бесстолкновительной плазме //Известия вузов. ПНД. 2020. Т. 28, вып. 5. С. 460-464. DOI: https://doi.org/10.18500/0869-6632-2020-28-5-459-464

Опубликована онлайн: 
30.10.2020
Язык публикации: 
русский
УДК: 
533.9.01

К упрощенному описанию волн в бесстолкновительной плазме

Авторы: 
Рухадзе Анри Амвросиевич, Институт общей физики имени А.М.Прохорова РАН
Семёнов Владимир Евгеньевич, Институт прикладной физики РАН (ИПФ РАН)
Тип статьи для РИНЦ: 
EDI редакторская заметка
Аннотация: 

Цель предлагаемой методической заметки – сопоставить развитые А.А. Власовым и Л.Д. Ландау подходы к распространению электромагнитных волн в горячей разреженной плазме. Более полувека назад А.А. Власов и Л.Д. Ландау, используя метод кинетического уравнения, показали, что – в соответствии с принципом причинности – собственные волны равновесной плазмы должны затухать, даже если бинарное взаимодействие частиц пренебрежимо слабо. Однако долгое время близость пионерских теорий А.А. Власова и Л.Д. Ландау представлялась недостаточно очевидной. Чтобы минимизировать расхождения в подходах к кинетическим эффектам затухания–нарастания волн в бесстолкновительной плазме, данная заметка вместо метода кинетического уравнения предлагает более простой метод – основанный на использовании элементарных уравнений движения электронов. Для однородной плазмы с осесимметричным распределением электронов по невозмущенным скоростям выведен интеграл, пригодный для того, чтобы рассчитать диэлектрическую проницаемость плазмы и, соответственно, получить дисперсионное соотношение для самосогласованной продольной волны. В частности, если скоростное распределение описывается достаточно плавной функцией, то – в соответствии с теорией Л.Д. Ландау – инкремент или декремент волны определяется производной от функции распределения электронов в точке их черенковского синхронизма с волной. В качестве простейшей модели рассмотрено распространение волны в плазме, где исходное распределение электронов по скоростям описывается функцией Лоренца. Декремент волны в этом случае совпадает с декрементом, который был получен в свое время А.А. Власовым, а при черенковском синхронизме на «хвосте» функции распределения этот декремент имеет величину, которая соответствует асимптотике Л.Д. Ландау. Таким образом, проведенный анализ подтвердил взаимное согласие теорий А.А. Власова и Л.Д. Ландау. 

DOI: 
10.18500/0869-6632-2020-28-5-459-464
Библиографический список: 
  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992.
  2. Лифшиц Е.М., Питаевский Л. Физическая кинетика. М.: Физматлит, 2001.
  3. Ландау Л.Д. О колебаниях электронной плазмы // ЖЭТФ. 1946. Т. 16. C. 524.
  4. Власов А.А. Теория вибрационных свойств электронного газа и ее приложения // Ученые записки МГУ им. М.В. Ломоносова. Физика. 1945, № 75.
  5. Инфельд Э., Роуландс Дж. Нелинейные волны, солитоны и хаос. Пер. с англ. под ред. Е.А. Кузнецова. М.: Физматлит, 2005. 478 с.
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 10)