Теория волн. Иванов В.Б. - 122 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

В. Б. Иванов
122
стности, в системах радиосвязи предпочтительно исполь-
зовать как можно более высокие рабочие частоты.
В металлах плазменная частота и частота столкнове-
ний очень велики по сравнению с частотами электромаг-
нитных волн вплоть до оптического диапазона, и плаз-
менная частота много больше частот столкновений ω
p
>> ν
>> ω так, что проводимость становится независящей от
частоты волны
σ = e
2
N/mν. Показатель преломления
ε
=n
является мни-
мой величиной. Это значит, что внутрь проводника поле
практически не распространяется быстро затухает на
глубине так называемого скин-слоя.
В разреженной плазме обычно частота волн сущест-
венно больше частоты столкновений электронов ω >> ν.
Тогда:
.1
2
2
2
ω
ω
ε
p
n ==
(6.8)
Волны в плазме распространяются на частотах, пре-
вышающих плазменную. В противном случае, согласно
(6.18) диэлектрическая проницаемость становится отри-
цательной, коэффициент преломления становится чисто
мнимым, и волна быстро затухает, попав в соответствую-
щую область пространства.
В диэлектриках, в отличие от плазмы, электроны не
являются свободными. Будучи привязанными к положи-
тельным зарядам, они, тем не менее, могут осциллировать
около положения равновесия. При этом для таких осцил-
ляций существует резонансная частота ω
0
. Если, подобно
(6.3), учесть диссипацию энергии движения электронов
ведением некоторой эффективной частоты столкновений
ν, то уравнение движения примет вид:
.E
д
2
0
2
2
erm
dt
rd
m
dt
rd
m +=
ων
(6.9)
                          В. Б. Иванов

стности, в системах радиосвязи предпочтительно исполь-
зовать как можно более высокие рабочие частоты.
    В металлах плазменная частота и частота столкнове-
ний очень велики по сравнению с частотами электромаг-
нитных волн вплоть до оптического диапазона, и плаз-
менная частота много больше частот столкновений ωp >> ν
>> ω так, что проводимость становится независящей от
частоты                                          волны
σ = e2N/mν. Показатель преломления n = ε является мни-
мой величиной. Это значит, что внутрь проводника поле
практически не распространяется – быстро затухает на
глубине так называемого скин-слоя.
     В разреженной плазме обычно частота волн сущест-
венно больше частоты столкновений электронов ω >> ν.
Тогда:

                                    ω p2
                     ε = n2 = 1 −        .          (6.8)
                                    ω2
     Волны в плазме распространяются на частотах, пре-
вышающих плазменную. В противном случае, согласно
(6.18) диэлектрическая проницаемость становится отри-
цательной, коэффициент преломления становится чисто
мнимым, и волна быстро затухает, попав в соответствую-
щую область пространства.
      В диэлектриках, в отличие от плазмы, электроны не
являются свободными. Будучи привязанными к положи-
тельным зарядам, они, тем не менее, могут осциллировать
около положения равновесия. При этом для таких осцил-
ляций существует резонансная частота ω0. Если, подобно
(6.3), учесть диссипацию энергии движения электронов
ведением некоторой эффективной частоты столкновений
ν, то уравнение движения примет вид:
                d2r         dr
            m      2
                     = − mν    − mω02 r + e E д .   (6.9)
                dt          dt
                               122