Magnetoszonikus hullámok

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2020. július 6-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

A magnetoakusztikus hullámok (szintén csak mágneses hang ) hosszirányú, alacsony frekvenciájú hullámok egy plazmában , amelyek külső állandó mágneses térben helyezkednek el .

Külső mágneses mező jelenlétében a plazmában hétféle alacsony frekvenciájú (vagy magnetohidrodinamikus) hullám létezése lehetséges: két Alfven -hullám , két gyors magnetoszonikus hullám, két lassú magnetoszonikus hullám és egy entrópiahullám.

A magnetoszonikus hullámok jellemzői

A magnetoszonikus hullámok sebessége a frekvenciától és a hullámhossztól, valamint a külső mágneses tér irányához viszonyított terjedési szögtől függ. A gyors magnetoszonikus hullámok fázissebessége egyenlő , lassú - , ahol az előjel a terjedési iránytól függ (a "plusz" a mágneses tér iránya mentén, a "mínusz" - ellen) , a nagysága pedig kifejezés határozza meg: $v_{ph} = \pm v_{+}$ $v_{ph} = \pm v_{-}$ $v_{\pm}$

v_{\pm}^2 = \frac{1}{2}\left(v_A^2 + v_s^2 \pm \sqrt{\left(v_A^2 + v_s^2\right)^2 - 4v_A^2v_s ^2\cos^2\vartheta}\right)

ahol

v_A = \frac{B}{\sqrt{4\pi\rho}}

az Alfven-sebesség (itt B a külső tér mágneses indukciójának értéke , a plazmasűrűség );

\rho

v_s = \sqrt{\left(\frac{dp}{d\rho}\right)_S}

a hangsebesség (itt p a plazma belső nyomása , és a deriváltot állandó S entrópiánál vesszük ).

\vartheta

a magnetoszonikus hullám terjedési iránya és a külső mágneses térvektor iránya közötti szög .

Magnetoszonikus hullámokban a plazma sebességének a hullámterjedés irányára merőleges irányú perturbációi és a mágneses tér egyenlő nullával, vagyis ezek a hullámok síkpolarizáltak . Ezenkívül a mágneses hang izentropikus hullám.

Magnetoszonikus hullámok csillapítása

Ha a plazmában veszteség van a részecskék ütközésével , azaz a viszkozitással kapcsolatban , a magnetoszonikus hullámok csillapodnak. Általános esetben a csillapítási együttható formája meglehetősen bonyolult, azonban erős mágneses tér esetén a következő alakja van: $v_s\ll v_A$

gyors magnetoszonikus hullámhoz: $k = \frac{\omega^2\nu_m}{2v_A^2}$
lassú magnetoszonikus hullámhoz: $k = \frac{\omega^2\nu_m\sin^2\vartheta}{2v_A^2v_s\left|\cos\vartheta\right|^3}$

Itt bevezettük a jelölést

\nu_m = \frac{c^2}{4\pi\sigma}

a mágneses viszkozitás ( a plazma elektromos vezetőképessége )

\sigma

Irodalom

§ 2.1. Magnetoakusztikus és Alfven-hullámok // Plazma elektrodinamika / AI Akhiezer . - 2. kiadás, átdolgozott .. - M . : Nauka, 1974. - S. 58-74. — 720 s. - 5000 példány.

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online)