相對論性縱等離激元色散關(guān)系和朗道阻尼數(shù)值解及其分析.pdf

1、等離子體波的色散關(guān)系及朗道阻尼是等離子體物理學(xué)中兩個最基本的概念。 對于形如exp[i(k·r-ωt)]的等離子體振蕩，頻率ω和波矢k必須滿足等離子體波的色散關(guān)系。對于一個實(shí)的波矢k，若頻率ω也為實(shí)數(shù)則對應(yīng)的是無阻尼波，或者若頻率ω為復(fù)數(shù)，那么ω的正虛部描述波的增長率、ω的負(fù)虛部描述波的衰減率，對于縱波在某些特定的問題中我們稱ω的負(fù)虛部為朗道阻尼。對于非相對論性等離子體的色散關(guān)系和朗道阻尼，前人已作了非常詳細(xì)的研究。 隨

2、著激光技術(shù)的發(fā)展，激光的強(qiáng)度已大大的提高。這種高強(qiáng)度激光在與物質(zhì)相互作用時(shí)，能夠產(chǎn)生相對論性電子；另一方面，在高溫等離子體中，如果平衡溫度Te足夠高，以致它們的熱能可與靜止能相比較，這時(shí)會有明顯的相對論效應(yīng)。因此，我們有必要研究相對論性等離子體。 對于處于相對論性狀態(tài)的等離子體中的振蕩，Mikhailvskii已做了一定的理論研究，并在極端相對論近似下，得到了色散關(guān)系的間斷解。 本文主要對處于相對論狀態(tài)的等離子體的縱等離

3、激元色散方程進(jìn)行數(shù)值求解，并得到了比較完全的色散關(guān)系。 本文的結(jié)構(gòu)如下： 在第一、二章，我們簡單地介紹等離子體的一些基本的概念和色散性質(zhì)。 在第三章，我們主要是數(shù)值計(jì)算了完全相對論性電子縱等離激元的高頻分支解，得到比較完全的相對論性朗繆爾波色散關(guān)系數(shù)值解。在極端相對論情況下我們的數(shù)值結(jié)果與解析結(jié)果吻合。在弱相對論情況下，色散關(guān)系趨于非相對論性的朗繆爾波色散關(guān)系。 在第四章，我們主要是數(shù)值計(jì)算了完全相對論性