Górna oscylacja hybrydowa - Upper hybrid oscillation

W fizyce plazmy An górnej hybrydowa oscylacji jest tryb drgań o namagnesowanych osocza . Polega na podłużnym ruchu elektronów prostopadłym do pola magnetycznego z zależnością dyspersji

${\ Displaystyle \ omega ^ {2} = \ omega _ {pe} ^ {2} + \ omega _ {ce} ^ {2} + 3k ^ {2} v _ {\ mathrm {e, th}} ^ {2 }}$ ,

gdzie (w jednostkach cgs )

${\ Displaystyle \ omega _ {pe} = (4 \ pi n_ {e} e ^ {2} / m_ {e}) ^ {1/2}}$

jest częstotliwością plazmy elektronowej , i

${\ displaystyle \ omega _ {ce} = eB / {m_ {e} c}}$

jest częstotliwością cyklotronu elektronów .

Oscylacja ta jest ściśle związana z oscylacjami plazmy występującymi w niemagnetyzowanej plazmie lub równolegle do pola magnetycznego, gdzie człon ω _pe powstaje z elektrostatycznej siły przywracającej Coulomba, a człon 3 k ² v _{e, th} ² powstaje z siły przywracającej elektronu nacisk. W górnej oscylacji hybrydowej występuje dodatkowa siła przywracająca dzięki sile Lorentza . Rozważmy falę płaską, w której wszystkie zakłócone wielkości zmieniają się jako exp ( i ( kx -ω t )). Jeżeli przemieszczenie w kierunku propagacji wynosi δ _x , to

v _x = - i ωδ

f _y = nev _x B _z / c = - i ω ( neB _z / c ) δ

v _y = - f _y / i ω nm = ( eB _z / mc ) δ

f _x = - nev _y B _z / c = - ( nm ) ( eB _z / mc ) ²δ

a _x = -ω _ce ²δ

W ten sposób prostopadłe pole magnetyczne skutecznie zapewnia harmoniczną siłę przywracającą o częstotliwości ω _ce , wyjaśniając trzeci człon w relacji dyspersji. Orbity cząstek (lub trajektorie płynu) to elipsy w płaszczyźnie prostopadłej do pola magnetycznego, wydłużone w kierunku propagacji.

Częstotliwość oscylacji o dużej długości fali jest „hybrydą” lub mieszanką częstotliwości plazmy elektronowej i cyklotronu elektronowego,

ω _h ² = ω _pe ² + ω _ce ²,

i jest znana jako wyższa częstotliwość hybrydowa . Istnieje również niższa częstotliwość hybrydowa i niższe oscylacje hybrydowe .

W przypadku propagacji pod kątami ukośnymi do pola magnetycznego istnieją jednocześnie dwa mody. Jeśli częstotliwość plazmy jest wyższa niż częstotliwość cyklotronu, wówczas górna oscylacja hybrydowa przekształca się w sposób ciągły w oscylację plazmy. Częstotliwość drugiego modu waha się od częstotliwości cyklotronu do zera. W przeciwnym razie częstotliwość modu związana z górną oscylacją hybrydową pozostaje powyżej częstotliwości cyklotronu, a mod związana z oscylacją plazmy pozostaje poniżej częstotliwości plazmy. W szczególności częstotliwości są podane przez

${\ Displaystyle \ omega ^ {2} = (1/2) \ omega _ {h} ^ {2} \, \ lewo (1 \ pm {\ sqrt {1- \ lewo ({\ Frac {\ cos \ theta } {\ omega _ {h} ^ {2} / 2 \ omega _ {c} \ omega _ {p}}} \ right) ^ {2}}} \ right)}$

Zobacz też

• Oscylacja plazmy
• Niższa oscylacja hybrydowa
• Lista artykułów dotyczących plazmy (fizyki)

Ten artykuł dotyczący fizyki plazmy jest niedopowiedzeniem . Możesz pomóc Wikipedii, rozbudowując ją .

• v
• t
• mi