Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 477
2014-06-01 
В однородной плазме с концентрацией зарядов $n$ (число зарядов каждого знака в единице объема) все электроны, первоначально находящиеся в слое толщиной $d$, смещаются по нормали к этому слою на расстояние $d$.
Найти напряженность электрического поля в точках плоскости $S$ (рис.).
Решение:
Рассмотрим два тонких слоя толщиной $\Delta x$ расположенных по разные стороны от сечения SS на одинаковых расстояниях от него (рис.). Эти слои можно рассматривать как обкладки плоского конденсатора с одинаковыми по модулю, но разноименными зарядами. Напряженность поля этих зарядов можно вычислить по формуле
$E=\frac{Q_{\Delta X}}{\varepsilon_{0}S}$
где $ Q_{\Delta X}$ - заряд каждой обкладки, $S$ - ее площадь.
В сечении SS напряженность поля равна сумме напряженностей полей всех подобных пар тонких слоев:
$E_{SS}= \sum \frac{Q_{\Delta X}}{\varepsilon_{0}S} = \frac{1}{\varepsilon_{0}S} \sum Q_{\Delta X}$.
Так как $\sum Q_{\Delta X}$ - это заряд слоя плазмы толщиной $d$, то
$\sum Q_{\Delta X} = ends$.
Следовательно,
$E_{SS}= \frac{ends}{\varepsilon_{0}s} = \frac{end}{\varepsilon_{0}}$
Такие разделения зарядов, нарушающие нейтральность плазмы в малых объемах, действительно возникают. Они приводят к колебаниям плазмы. Так как сила, действующая в возникающем поле на электрон, равна
$F=eE=\frac{e^{2}nd}{\varepsilon_{0}}$,
то
$\omega = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{e^{2}n}{\varepsilon_{0}m_{e}}}$
Эта частота называется плазменной частотой.
В однородной плазме с концентрацией зарядов $n$ (число зарядов каждого знака в единице объема) все электроны, первоначально находящиеся в слое толщиной $d$, смещаются по нормали к этому слою на расстояние $d$.
Найти напряженность электрического поля в точках плоскости $S$ (рис.).
Решение:
Рассмотрим два тонких слоя толщиной $\Delta x$ расположенных по разные стороны от сечения SS на одинаковых расстояниях от него (рис.). Эти слои можно рассматривать как обкладки плоского конденсатора с одинаковыми по модулю, но разноименными зарядами. Напряженность поля этих зарядов можно вычислить по формуле
$E=\frac{Q_{\Delta X}}{\varepsilon_{0}S}$
где $ Q_{\Delta X}$ - заряд каждой обкладки, $S$ - ее площадь.
В сечении SS напряженность поля равна сумме напряженностей полей всех подобных пар тонких слоев:
$E_{SS}= \sum \frac{Q_{\Delta X}}{\varepsilon_{0}S} = \frac{1}{\varepsilon_{0}S} \sum Q_{\Delta X}$.
Так как $\sum Q_{\Delta X}$ - это заряд слоя плазмы толщиной $d$, то
$\sum Q_{\Delta X} = ends$.
Следовательно,
$E_{SS}= \frac{ends}{\varepsilon_{0}s} = \frac{end}{\varepsilon_{0}}$
Такие разделения зарядов, нарушающие нейтральность плазмы в малых объемах, действительно возникают. Они приводят к колебаниям плазмы. Так как сила, действующая в возникающем поле на электрон, равна
$F=eE=\frac{e^{2}nd}{\varepsilon_{0}}$,
то
$\omega = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{e^{2}n}{\varepsilon_{0}m_{e}}}$
Эта частота называется плазменной частотой.
