第2章等離子體基本概念(編輯修改稿)
2025-08-16 09:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 i? ? ???200/D e e eT n e???/00 ( 1 / )iZ e Ti i i in n e n Z e T? ??? ? ?220020( ) ( / / ) ( )/ ( )e e i iDr e n T n Z T q rqr? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ?2200/D i i iT n Z e???電子等離子體振蕩 ? 現(xiàn)在討論由于某種原因引起的局部電荷分離，產(chǎn)生的等離子體振蕩現(xiàn)象。 ? 電子等離子體振蕩 因?yàn)檫@種振蕩是 1920年朗繆爾 (Langmuir)發(fā)現(xiàn)的，所以又稱(chēng)朗繆爾振蕩． 電子等離子體振蕩頻率 ? 離子當(dāng)成均勻分布的正電荷背景，振蕩是電子受電荷分離產(chǎn)生的電場(chǎng)作用引起的。 面電荷密度 電場(chǎng) ? 電子運(yùn)動(dòng)方程 ? 振蕩方程 en ex? ?00// eE n e x? ? ???22202 /e e p edxm e E n e x xdt ??? ? ? ? ? ?20epeenem???222 0e p edxmxdt ???? 電子等離子體振蕩頻率 ： ? 與等離子體的密度 、 電子質(zhì)量 、 電荷有關(guān) ， ? 等離子體的特征頻率 振蕩周期 等離子體 準(zhǔn)電中性的特征時(shí)間 。 200/p e en e m???pe?1/ pe???pe?離子等離子體振蕩 ? 如果出現(xiàn)離子的電荷漲落，它在靜電力的作用下也會(huì)向其原來(lái)的電中性平衡位置運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生離子等離子體振蕩或簡(jiǎn)稱(chēng)離子振蕩。 ? 離子的運(yùn)動(dòng)速度比電子的慢得多，離子振蕩周期比電子振蕩周期長(zhǎng)得多，在離子完成一個(gè)振蕩周期內(nèi)，電子依靠熱運(yùn)動(dòng)就可以在空間實(shí)現(xiàn)均勻分布。因此可以認(rèn)為，離子的振蕩是在均勻的電子背景中產(chǎn)生的 ? 離子振蕩頻率 200/p i in e m??? p i p e??等離子體宏觀時(shí)間尺度 ? 電子等離子體振蕩特征時(shí)間： ? 作為等離子體宏觀時(shí)間尺度 。 因?yàn)? ， 電子等離子體振蕩總是存在； 僅當(dāng) ， 空間電荷 、 空間電場(chǎng)等的時(shí)間平均都為 0， 因此 ， 電子等離子體振蕩特征時(shí)間是衡量等離子體準(zhǔn)電中性的時(shí)間下限 。 1/p e p e???pe???pe??德拜長(zhǎng)度距離上兩粒子作用時(shí)間 ? 德拜長(zhǎng)度距離上兩粒子作用時(shí)間： ? 粒子特征熱運(yùn)動(dòng)速度 ? 等離子體振蕩周期與德拜長(zhǎng)度距離上兩粒子作用時(shí)間是一致的。因此，用 電子振蕩特征時(shí)間作為等離子體宏觀存在時(shí)間 是合適的 20/ / / / 1 /p e D e e e e e e p eT n e T m? ? ? ?? ? ?v20/ / / / 1 /p i D i i i i i i p iT n e T m? ? ? ?? ? ?v/Tm?v等離子體的定義 （ 2） ? 由大量正負(fù)帶電粒子組成的、空間尺度 和時(shí)間尺度 的準(zhǔn)電中性的體系。 Dl ?1/ pe??3. 等離子體的碰撞 ? 等離子體中的粒子碰撞與中性氣體中的粒子碰撞有 顯著不同 。 ? 中性粒子間的作用是短程力 （力程約粒子線度大?。?，在兩個(gè)粒子之間是
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