Magnetiska vågor

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 6 juli 2020; kontroller kräver 3 redigeringar .

Magnetoakustiska vågor (även bara magnetiskt ljud ) är longitudinella lågfrekventa vågor i ett plasma som ligger i ett externt konstant magnetfält .

I närvaro av ett externt magnetfält i en plasma är förekomsten av sju typer av lågfrekventa (eller magnetohydrodynamiska) vågor möjlig: två Alfven- vågor , två snabba magnetosonic-vågor, två långsamma magnetosonic-vågor och en entropivåg.

Egenskaper för magnetosoniska vågor

Hastigheterna för magnetosoniska vågor beror på frekvensen och våglängden och på utbredningsvinkeln med avseende på riktningen för det externa magnetfältet. Fashastigheten för snabba magnetosoniska vågor är lika med , långsam - , där tecknet beror på utbredningsriktningen ("plus" hänvisar till riktningen längs magnetfältets riktning, "minus" - mot), och storleken är bestäms av uttrycket: $v_{ph} = \pm v_{+}$ $v_{ph} = \pm v_{-}$ $v_{\pm}$

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)

var

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

är Alfven-hastigheten (här är B värdet på den magnetiska induktionen av det yttre fältet, är plasmadensiteten );

\rho

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

är ljudets hastighet (här är p det inre trycket i plasman, och derivatan tas vid en konstant entropi S ).

\vartheta

är vinkeln mellan utbredningsriktningen för magnetosonvågen och riktningen för den externa magnetfältsvektorn.

I magnetosoniska vågor är störningar av plasmahastigheten i riktningar vinkelräta mot vågutbredningsriktningen och magnetfältet lika med noll, det vill säga dessa vågor är planpolariserade . Dessutom är magnetiskt ljud en isentropisk våg.

Dämpning av magnetosoniska vågor

Om det finns förluster i plasman i samband med kollisionen av partiklar , det vill säga med viskositet , dämpas magnetovågorna. I det allmänna fallet är formen på dämpningskoefficienten ganska komplicerad, men i fallet med ett starkt magnetfält, så att den har formen: $v_s\ll v_A$

för en snabb magnetosonvåg: $k = \frac{\omega^2\nu_m}{2v_A^2}$
för en långsam magnetosonvåg: $k = \frac{\omega^2\nu_m\sin^2\vartheta}{2v_A^2v_s\left|\cos\vartheta\right|^3}$

Här har vi introducerat notationen

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

är den magnetiska viskositeten ( är plasmats elektriska ledningsförmåga )

\sigma

Litteratur

§ 2.1. Magnetoakustiska och Alfvenvågor // Plasmaelektrodynamik / AI Akhiezer . - 2:a uppl., reviderad .. - M . : Nauka, 1974. - S. 58-74. — 720 s. - 5000 exemplar.

Ordböcker och uppslagsverk	Britannica (online)