Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Магнитоактивные среды. Тензор диэлектрической проницаемости плазмы в постоянном магнитном поле




.

Тензоры и в таких средах несимметричны.

. (1)

Действительная и мнимая части должны быть соответственно симметричными и антисимметричными тензорами:

, . (2)

Если тензором является , а — скаляр, то среда называется гироэлектрической.

Рассмотрим магнитоактивную плазму. Чтобы найти явный вид , рассмотрим движение электронов, ионов и нейтральных молекул плазмы в присутствие постоянного магнитного поля и переменных волновых полей.

В общем случае система кинетических уравнений для электронов, ионов и нейтральных молекул очень сложна и мы рассмотрим лишь приближенное решение динамической задачи.

Если частота волны

, (3)

где —частота вращения ионов в магнитном поле , —масса ионов, е —заряд ионов, то при определении поляризации среды можно считать ионы неподвижными и учитывать только движение электронов.

Волны, для которых выполняется (3)—высокочастотные.

Если

, (4)

где — частота соударений электронов с молекулами или ионами, то токи смещения в среде должны преобладать над токами проводимости. При этом в поле электромагнитной волны происходит пространственное распределение зарядов, что приводит к возникновению сильных электрических полей, стремящихся сблизить заряды. В результате возникают колебания в плотности зарядов с частотой

,

где N — плотность электронов, m — масса электрона.

Пусть (3) и (4) выполнены. Когда поля высокочастотные и токами проводимости можно пренебречь по сравнению с токами смещения, не целесообразно рассматривать ток в среде как их сумму. Вместо этого вводят полный ток , где —полный вектор поляризации среды.

Считаем, что все величины изменяются по гармоническому закону, то есть .

Считая, что полный ток равен току смещения, получаем, что

. (5)

Учитывая, что , из (5) получаем, что

, (6)

где , . (7)

Для каждого электрона запишем

. (8)

Учитывая (8), (7) можно представить в виде

, (9)

где ; — гиромагнитная частота

Из (9) получаем

, (9’)

, (10)

.

Если , то есть , то из (9’) получаем, что

. (11)

С учетом (11) из (6) находим (поскольку )

. (12)

Далее выделим действительную и мнимую части у :

Обозначим через .

Обозначим далее

.

Очевидно, что в направлении вектора векторы и параллельны.

.

В плоскости, перпендикулярной , для векторов и имеем

, ,

,

.

Таким образом, не параллелен .

Но если , то есть волна имеет круговую поляризацию и

,

где , , .

.

Получаем, что в случае круговой поляризации .

В магнитоактивной среде собственные или нормальные волны в плоскости, перпендикулярной , имеют либо круговую поляризацию, либо, в общем случае, эллиптическую.

Из (11)-(13) видно, что при некоторые компоненты обращаются в бесконечность, что свидетельствует о существовании резонансных явлений при .

Эти формулы получены без учета потерь энергии, теряемой при соударениях увлекаемых волной электронов с ионами и нейтральными молекулами.

С учетом соударений резонансные явления проявляются в резком увеличении поглощения необыкновенной волны, направление вращения в которой совпадает с направлением вращения электронов во внешнем поле .





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-05-07; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1324 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2281 - | 2079 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.