ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
18
Поляризация обыкновенной и необыкновенной волн – круговая . Обе
волны – поперечные, т.е. .0
=
z
E Направление вращения вектора Е в плоскости
фронта волны для необыкновенной волны такое же, как направление вращения
электрона в магнитном поле. Это приводит к резонансному поглощению не-
обыкновенной волны на частотах .
H
ω
ω
→
На рис.3 изображена зависимость
2
, eo
n от u при
0
=
θ
. Показатель преломле-
ния необыкновенной волны обращается в
нуль при условии
,
1
W
u
−
=
обыкновенной
волны – при условии
.
1
W
u
+
=
Обраще-
ние в нуль показателя преломления соот-
ветствует условию отражения волны от
неоднородной среды . Если частота волны
(
)
1
<
>
W
H
ω
ω
, то обе волны могут отра-
зиться от плазмы. Когда
H
ω
ω
<
, необык-
новенная волна отразиться не может,
поскольку для значения
1
>
W
условие
W
u
−
≥
1
соответствует отрицательным
значениям u или отрицательным значениям электронной концентрации, что фи-
зически бессмысленно .
2. Рассмотрим случай поперечного распространения . Пусть вектор k на-
правлен по оси y и перпендикулярен магнитному полю
0
H , ориентированному
вдоль оси z. Полагая в формуле (3.16)
0,
cos
1,
sin
=
=
θ
θ
получим
(
)
.
1
1
1 ,1
2
22
W
u
uu
nun
eIIo
−
−
−
−==−= ε
Система уравнений (3.15) для компонент вектора Е при
2
π
θ = будет иметь вид
(
)
()
.0
,0
,0
2
2
=−
=−
=−−
⊥
⊥
zII
yx
yx
En
EEj
EjEn
ε
εχ
χε
Для обыкновенной волны нетрудно показать , что определитель системы, обра-
зованной двумя первыми уравнениями, отличен от нуля, т.е.
.0
=
=
yx
EE
Век-
тор Е будет направлен вдоль оси z (или
0
H ); этим объясняется совпадение
2
o
n
со значением показателя преломления для изотропной плазмы. Для волны не-
обыкновенной эти уравнения примут вид
18 П о ляризац ия о бы кно венно й и нео бы кно венно й во лн – круг о вая. О бе во лны – п о п еречны е, т.е. E z = 0. Н ап равление вращ ения вектораЕ в п ло ско сти фро нта во лны для нео бы кно венно й во лны тако е ж е, как нап равление вращ ения электро на в маг нитно м п о ле. Э то п риво дитк резо нансно му п о г ло щ ению не- о бы кно венно й во лны начастотах ω → ω H . Н а рис.3 изо браж ена зависимо сть no,e о тu п ри θ = 0 . П о казатель п рело мле- 2 ния нео бы кно венно й во лны о бращ ается в нульп ри усло вии u = 1 − W , о бы кно венно й во лны – п ри усло вии u = 1 + W . О бращ е- ние в нуль п о казателя п рело мления со о т- ветствует усло вию о траж ения во лны о т нео дно ро дно й среды . Е сли часто та во лны ω > ω H (W < 1) , то о бе во лны мо г уто тра- зиться о тп лазмы . Ко г да ω < ω H , нео бы к- но венная во лна о тразиться не мо ж ет, п о ско льку для значения W > 1 усло вие u ≥ 1 − W со о тветствует о триц ательны м значениям u или о триц ательны м значениям электро нно й ко нц ентрац ии, что фи- зически бессмы сленно . 2. Рассмо трим случай п о п еречно г о расп ро странения. П усть вектор k на- п равлен п о о си y и п ерп ендикулярен маг нитно муп о лю H 0 , о риентиро ванно му вдо льо си z. П о лаг ая вфо рмуле(3.16) sinθ = 1, cosθ = 0, п о лучим u (1 − u ) no2 = 1 − u = ε II , ne2 = 1 − . 1− u −W 2 π С истемауравнений (3.15) для ко мп о нентвекто раЕ п ри θ = будетиметьвид 2 (n 2 ) − ε ⊥ E x − jχE y = 0, jχE x − ε ⊥ E y = 0, (n 2 ) − ε II E z = 0. Д ля о бы кно венно й во лны нетрудно п о казать, что о п ределитель системы , о бра- зо ванно й двумя п ервы ми уравнениями, о тличен о тнуля, т.е. E x = E y = 0. В ек- то р Е будетнап равлен вдо ль о си z (или H 0 ); этим о бъясняется со вп адение no2 со значением п о казателя п рело мления для изо тро п но й п лазмы . Д ля во лны не- о бы кно венно й эти уравнения п римутвид
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »