Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 258 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПсковГУ | Псков

Составители: 

Рубрика: 

274
концентрация которых
0
N . Предположим, что удалось разделить заряды по их знаку в
объеме между «пластинами» и поместить все положительные заряды на одну «пласти-
ну», а все отрицательные – на другую. По существу, мы получили заряженный плоский
конденсатор, на пластинах которого сосредоточены заряды eSZN
0
±
, его емкость
.
0
Z
S
C
ε
=
Поделив заряд на емкость, определим разность потенциалов между пласти-
нами
.
0
2
0
ε
ϕ
eZN
=∆
С другой стороны,
,
Z
E
ϕ∆
=
откуда .
0
0
ε
eZN
E = Есте-
ственно, в реальной плазме никаких «пластин» не существует, но ясно, что взаимное
смещение зарядов разных знаков приводит к появлению сил, стремящихся это смещение
ликвидировать. Сила, действующая на одну частицу с массой
m
, равна
.
0
2
0
ε
ZeN
eEF == Под действием этой силы частица приобретает ускорение
.
0
2
0
m
ZeN
m
F
a
ε
==
Обратим внимание на то, что сила
F
и ускорение
a
частиц
плазмы пропорциональны их смещению, а направлены они так, чтобы восстановить
равновесие в плазме. Мы получили типичные условия возникновения гармонических
колебаний с частотой
m
eN
л
0
2
0
2
ε
ω =
. (15.1)
Частоту (15.1) называют также ленгмюровой частотой. Она является характери-
стической частотой плазмы. За время порядка периода
ω
π
2
=Т
плазма практически
восстанавливает свою нейтральность. Это время также является характеристикой плаз-
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
       концентрация которых     N 0 . Предположим, что удалось разделить заряды по их знаку в
       объеме между «пластинами» и поместить все положительные заряды на одну «пласти-
       ну», а все отрицательные – на другую. По существу, мы получили заряженный плоский

       конденсатор, на пластинах которого сосредоточены заряды       ± N 0 eSZ , его емкость
              ε 0S
        C=         . Поделив заряд на емкость, определим разность потенциалов между пласти-
               Z
                     N 0 eZ 2                               ∆ϕ                   N 0 eZ
       нами   ∆ϕ =            .    С другой стороны,   E=      ,   откуда   E=          .    Есте-
                       ε0                                    Z                    ε0
       ственно, в реальной плазме никаких «пластин» не существует, но ясно, что взаимное
       смещение зарядов разных знаков приводит к появлению сил, стремящихся это смещение
       ликвидировать. Сила, действующая на одну частицу с массой m , равна

                     N 0 e2 Z
        F = eE =              .    Под действием этой силы частица приобретает ускорение
                       ε0

              F N 0e 2 Z
        a=      =        .      Обратим внимание на то, что сила    F   и ускорение     a   частиц
              m   ε 0m
       плазмы пропорциональны их смещению, а направлены они так, чтобы восстановить
       равновесие в плазме. Мы получили типичные условия возникновения гармонических
       колебаний с частотой

                                  N 0e 2
                       ω л2 =
                                  ε 0m
                                           .                                   (15.1)

              Частоту (15.1) называют также ленгмюровой частотой. Она является характери-

                                                                      2π
       стической частотой плазмы. За время порядка периода     Т=           плазма практически
                                                                      ω
       восстанавливает свою нейтральность. Это время также является характеристикой плаз-




                                                                                              274




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы