Розсіювання плазмових хвиль на релятивістських електронах

 

В умовах космосу в плазмі можливі повздовжні та поперечні плазмові хвилі. Заряд в плазмі нейтралізується зарядами протилежного знаку за межами сфери радіуса D (дебаївський радіус екранування). Колективність плазмових процесів виявляється при n_eD³>>1, тобто якщо енергія кулонівської взаємодії набагато менша . Плазма, в якій частоти колективних процесів набагато більші частот парних зіткнень, називається беззіткнювальною.

Електронно-плазмові (ленгмюрівські) хвилі виникають при зміщенні електронів при зовнішній дії відносно іонів. Ленгмюрівська частота коливань електронів

(рад/с)

Локальні зміни температури створюють коливання електронів, пов'язані з перепадом електронного тиску й електричного поля. Електричні ленгмюрівські хвилі – повздовжні. Якщо частота коливань близька до w_ое, то фазова швидкість плазмової хвилі може бути порядка швидкості теплового руху електронів. Такі хвилі швидко затухають (беззіткнювальне затухання Ландау). Розсіювання повздовжніх плазмонів на релятивістських частинках, які нижуть плазму, генерує нетеплове випромінювання, інтенсивність якого залежить від частоти:

~ (5.9)

тобто значно крутіше, ніж у двох попередніх механізмах.