朗道阻尼

✍ dations ◷ 2025-07-02 08:52:46 #等离子体物理学

朗道阻尼是等离子体中由于波和粒子之间的共振导致的波阻尼,是一种无碰撞阻尼,最初是在1946年由苏联物理学家列夫·朗道提出的。人们一度认为物理上没有这种机制,这只是纯粹的数学结果。J.M.Dawson从波和粒子的能量交换的角度推导出朗道阻尼,1960年代又在实验上证实了这个现象。

朗道阻尼的起因是波和粒子之间的相互作用而导致的能量交换。相速度为 v p h {\displaystyle v_{ph}} 的波能够与速度近似为 v p h {\displaystyle v_{ph}} 的粒子发生强烈的相互作用,其结果是速度略微大于 v p h {\displaystyle v_{ph}} 的粒子减速,失去能量,速度略微小于 v p h {\displaystyle v_{ph}} 的粒子加速,得到能量。考虑在一个具有麦克斯韦速度分布的无碰撞等离子体中,速度略微小于 v p h {\displaystyle v_{ph}} 的粒子总是比速度略微大于 v p h {\displaystyle v_{ph}} 的粒子数目稍微多一点,其结果是得到能量的粒子比失去能量的粒子越多,粒子的总能量增加,则波的总能量减少,这样就表现为波的一种阻尼效应。如果波和粒子的速度相差很远,比如电磁波以光速传播,远大于电子、离子的热运动速度,则不会有朗道阻尼。

朗道阻尼也可以用一种直观但并不严格的物理情景解释,如右图所示。将朗缪尔波想像成海洋上的波浪,粒子如同漂浮在上面的船。如果船运动的速度略微小于波浪传播的速度,在与波浪相对静止的参考系看来,粒子被波浪推动;反之如果船的运动速度略微大于波速,粒子则推动波浪。

朗道阻尼通常可以分为线性朗道阻尼和非线性朗道阻尼两种。朗道阻尼在短波情况下表现得很显著,在长波情况下则可以忽略。这就是为什么实验上通常只能观察到长波的等离子体波,而难以观察到短波的等离子体波。

相关

  • 苏消安苏消安(英语:Treosulfan,又称曲奥舒凡)是一种正在研究的治疗癌症的药物。 它属于烷化剂。卤化/核糖核苷酸还原酶抑制剂(克拉屈滨、克罗拉滨、氟达拉滨、奈拉滨)聚合酶链式反应抑制
  • 京都京都(日语: 京都/きょうと Kyōto ?)是位于日本近畿地方的都市,约等同于今日京都市的市中心区域。其历史起于8世纪建立的“平安京”,于794年起被定为日本首都,此后发展成为日本
  • 盟歌《东盟之路》(英语:The ASEAN Way),为东南亚国家联盟(下称东盟)的盟歌。由泰国填词人帕永·瓦莱帕拉(泰语:พยอม วลัยพัชรา Phayom Walaiphatchara)填词,泰国作曲家吉迪坤
  • 康厄安群岛康厄安群岛是印度尼西亚群岛的一部分,面积668平方公里,位于巴厘岛以北120公里和马都拉岛以东120公里的爪哇海,是东爪哇省苏民纳县的一部分。康厄安群岛最大的岛屿面积约490平方
  • 基奈半岛基奈半岛是美国的半岛,位于阿拉斯加州南岸,长245公里、宽190公里,最高点海拔高度2,130米,该地区蕴藏天然气、石油和煤等天然资源。坐标:60°10′N 150°15′W / 60.167°N 150.25
  • 特别调查厅特别调查局,也译作特别调查厅,是隶属于泰国司法部,独立于泰国皇家警察,负责专案(special case)侦察的机构。包括复杂的刑事案件、危害国家安全的案件、有组织犯罪案件、高级政府官
  • 代表人物山东人,长期居住在山东并一般说冀鲁官话、胶辽官话的,或出生地、户籍、籍贯在山东的汉族人。山东人并没很严格的定义,使得其总人口不好统计,基本上可以认为是山东省人口数,更广义
  • 与歌同行《与歌同行》(英语:)是2005年一部关于美国民歌创作歌手约翰尼·卡什的电影,由詹姆斯·曼高德执导,祖昆·冯力士和瑞茜·威瑟斯彭分别饰演约翰尼·卡什和简·卡特·卡什夫妇。本片
  • 元永元永(1118年4月25日~1120年5月9日)是日本的年号之一。使用这个年号的天皇是鸟羽天皇。
  • 谷饶狮头油甘谷饶狮头油甘,又称乌窖狮头油甘,是油甘的一种优良品种,产于中国广东省汕头市潮阳区谷饶镇。其果皮鲜亮呈半透明青白,肉多结实且核小,味甘带微酸,食后余甘持续时间长。因其果粒较大