Магнитозвуковые волны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Магнитозвуковы́е во́лны (также просто магнитный звук) — низкочастотные волны в плазме, находящейся во внешнем постоянном магнитном поле.

При наличии внешнего магнитного поля в плазме возможно существование семи типов низкочастотных (или магнитогидродинамических) волн: двух альфвеновских, двух быстрых магнитозвуковых, двух медленных магнитозвуковых и одной энтропийной волн.

Характеристики магнитозвуковых волн[править | править вики-текст]

Скорости магнитозвуковых волн зависят от частоты и длины волны и от угла распространения по отношению к направлению внешнего магнитного поля. Фазовая скорость быстрых магнитозвуковых волн равна , медленных — , где знак зависит от направления распространения («плюс» относится к направлению вдоль направления магнитного поля, «минус» — против), а величины определяется выражением:

где

 — альфвеновская скорость (здесь B — величина магнитной индукции внешнего поля,  — плотность плазмы);
 — скорость звука (здесь p — внутреннее давление в плазме, а производная берётся при постоянной энтропии S).
 — угол между направлением распространения магнитозвуковой волны и направлением вектора внешнего магнитного поля.

В магнитозвуковых волнах равны нулю возмущения скорости плазмы в направлениях, перпендикулярных направлению распространения волны и магнитному полю, то есть эти волны являются плоскополяризованными. Кроме того, магнитный звук является изоэнтропийной волной.

Затухание магнитозвуковых волн[править | править вики-текст]

При наличии в плазме потерь, связанных со столкновением частиц, то есть с вязкостью, магнитозвуковые волны затухают. В общем случае вид коэффициента затухания достаточно сложен, однако в случае сильного магнитного поля, так что он имеет вид:

  • для быстрой магнитозвуковой волны:
  • для медленной магнитозвуковой волны:

Здесь введено обозначение

 — магнитная вязкость ( — электропроводность плазмы)

Литература[править | править вики-текст]