Научный архив: статьи

Показано, что только из уравнений Максвелла макроскопической электродинамики, соответствующих материальных уравнений и уравнений движения вещества (уравнений гидродинамики) однозначно следуют результаты, приведенные в работах [2, §75 и 3, §105], а именно: сила, действующая на единицу объема неподвижного вещества, представляется в виде суммы силы Гельмгольца и силы Абрагама; плотность импульса электромагнитного поля есть вектор Пойнтинга, деленный на секунду в квадрате (с2); тензор напряжений, связанный с полем, по виду совпадающий с суммой тензора напряжений электростатического поля и тензора напряжений магнитостатического поля.

Показана аналогия между теорией устойчивости тангенциальных разрывов в идеальной жидкости в обычной гидродинамике и бесстолкновительной неизотермической плазме с Te >> Ti. Отличие связано с особенностью дисперсии ионно-звуковых волн в неизотермической плазме в области коротких длин волн, в которой существенным становится нарушение квазинейтральности плазмы и дисперсионная кривая стремится к ионной ленгмюровской частоте.

По поведению волновой функции нестационарной задачи определена плотность тока электрона в водородоподобном атоме, находящемся во внешнем сильном однородном высокочастотном монохроматическом поле. Показано, что индуцированное атомным электроном электромагнитное поле может заметно отличаться от монохроматического и содержать высокие нечетные гармоники частоты внешнего поля. Такой механизм генерации гармоник отличается от механизма, обусловленного туннелированием атомного электрона в сильном электромагнитном поле, и доминирует в условиях, когда туннелирование отсутствует. Его следует считать проявлением нелинейной поляризации атома в сильном высокочастотном поле.

Обсуждены публикации последних лет, инициированные работами [1—3] и посвященные электродинамике сред, в которых существуют волны с отрицательной групповой скоростью. Свойства таких волн изучались еще в начале прошлого столетия, а наиболее важные результаты в этой области были получены советскими физиками в 40- и 50-е годы. Однако большинство авторов работ последних лет этого обстоятельства не учитывают.

Теоретически исследована генерация гармоник сильного высокочастотного поля излучения в частично ионизованном газе в процессе ударной ионизации атомов осциллирующими электронами. Рассмотрены поля в условиях, когда энергия осцилляций электрона в поле излучения намного превосходит потенциал ионизации атома, но все еще остается нерелятивистской. Кроме того, поле излучения считается малым по сравнению с атомным полем (Ea = 5,1·109В/см), что позволяет пренебречь полевой ионизацией атомов и учитывать лишь ударную ионизацию атомов газа осциллирующими электронами. В этих условиях в индуцированном в плазме нелинейном токе наряду с упругим рассеянием электронов существенный вклад может внести неупругое рассеяние осциллирующих электронов, сопровождающееся ионизацией атомов газа. Проведено сравнение эффективностей генераций гармоник поля при указанных механизмах упругого и неупругого рассеяний электронов в частично ионизованном газе.

Рассмотрен механизм увеличения концентрации свободных электронов на периферии тороидального плазменного вихря, обусловленный термоэлектронной эмиссией с поверхности аэрозольных частиц. Согласно проведенным оценкам, увеличение электронной концентрации может обеспечить захват и канализацию оптического излучения.