Amortiguación Landau

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La amortiguación de Landau (amortiguación sin colisión de ondas en plasma ) es una amortiguación debida a la interacción de partículas resonantes con ondas electromagnéticas que surgen en el plasma . Una onda en un plasma decae a medida que se propaga, a pesar de la ausencia de colisiones de pares. Nombrado en honor al descubridor L. D. Landau .

Una explicación cualitativa del fenómeno consiste en la absorción de la energía de las olas por parte de los electrones que se mueven a velocidades cercanas a la velocidad de fase de la onda, la llamada. electrones "resonantes". Dichos electrones están "bloqueados" en el pozo de potencial del potencial periódico de la onda, que es la razón de la interacción significativa con la onda.

El gráfico superior muestra la distribución de la velocidad de los electrones (en proyección en la dirección de propagación de la onda) en un plasma sin colisiones. Como puede verse, el número de electrones "resonantes" (bandas sombreadas) con velocidades por encima de la velocidad de fase de la onda es menor que aquellos con velocidades por debajo de . Cuando pasa una onda, las partículas más lentas toman energía de ella y se aceleran, mientras que las más rápidas, por el contrario, se ralentizan e imparten energía adicional a la onda (ver la figura a continuación). Debido a la mencionada desigualdad en el número de partículas con diferentes velocidades en el balance general, la pérdida de energía por parte de la onda al interactuar con partículas de plasma lentas supera el “bombeo” de energía de partículas más rápidas y, como resultado, la onda se debilita. .

Literatura