等离子体频率 百科内容来自于: 百度百科

描述等离子体性质的一个物理量。在等离子体中,如果小范围内出现正负电荷分离,因离子质量大,可视为固定不动, 构成均匀正电背景 , 电子则在静电力作用下集体振荡,这就是等离子体振荡,振荡频率ωp 称为等离子体频率。

等离子体频率

plasma frequency
在冷等离子体(即忽略电子热运动影响)中,振荡频率 ωp为 。
采用高斯单位制, nme、 e 分别是电子的数密度、质量及电荷, ωp称为等离子体频率。

冷等离子体中

在冷等离子体中,由于 ωp和波数 k无关,群速等于零,所以等离子体振荡是一种局部振荡,不向外传播,不形成波。但在热等离子体中,即考虑了电子的热运动后,这种振荡运动会形成群速不为零的纵波,也就是朗缪尔波,其频率为 ,
式中 kB为玻耳兹曼常数, T 为电子温度。

朗缪尔波

ωp是表征等离子体特性的一个重要的物理量, 它反映等离子体中的电子对电场扰动的响应的快慢。对于非磁化等离子体,电磁波(横波)只有当其频率大于 ωp时,才能在等离子体中传播。在忽略电子热运动与碰撞,即在所谓冷等离子体条件下,ωp只与电子的数密度、质量、电荷有关ωp=(e*e*n/m*ε)^1/2。在冷等离子体中,等离子体振荡是一种局部振荡,不向外传播,不形成波(其群速为零)。在热等离子体中,即考虑电子的热运动后,等离子体振荡会形成群速不为零、向外传播的纵波(静电波),称为朗缪尔波。
实际上离子也在作集体振荡。由于电子比离子活跃得多,如果电子是灼热的(即温度很高),则在离子完成一个振荡的时间内,电子依靠热运动可以实现空间均匀分布,离子的振荡是在均匀负电背景下产生的。因离子质量远大于电子质量,离子的振荡频率远小于电子振荡频率,其影响可以忽略。通常所谓等离子体振荡频率即指电子振荡频率。
等离子体频率是表征等离子体特征的一个重要物理量 ,它反映等离子体中的电子对电场扰动响应的快慢。在等离子体,如果由于某种原因引起小范围内电中性的破坏,那么等离子体就会在数量级为ωp-1的时间内去消除它。因此,对于远小于等离子体频率的任何低频扰动,等离子体将以足够快的反应来维持它的电中性。
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- 来自原声例句
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