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朗道阻尼

/Landau damping/
条目作者李家春陈龙
条目作者李家春

李家春

陈龙

陈龙

最后更新 2024-07-05
浏览 197
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在等离子体中,当波的相速度接近粒子的速度时产生共振而导致的一种无碰撞的阻尼。

英文名称
Landau damping
所属学科
力学

波和粒子发生共振作用后,它们之间发生能量传递,速度大于波的相速度的粒子失去能量减速,速度小于波的相速度的粒子得到能量加速。在理想的磁流体力学等离子体中,粒子的速度分布可近似视为麦克斯韦分布,运动速度慢的粒子比速度快的粒子更多,从而获得加速的粒子多于减速的粒子,因而导致波的总能量减少,而粒子的总能量增多,波的振幅会越来越小,从而形成阻尼,即朗道阻尼。且只有在粒子速度与波的相速度相差不大时,粒子才会被波的势阱所捕获,从而产生朗道阻尼。

朗道阻尼最早由L.D.朗道在1946年提出,假设电子以很高的频率振荡,因此动力方程中的碰撞效应项可以忽略不计,从而提出了电子振荡的朗道阻尼表达式,即,式中为角频率;为波数;为速度分布函数。

  • LANDAU L.On The Vibration of The Electronic Plasma.J.Phys.USSR,1946,10:25-41.

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