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プラズマ振動 プラズマしんどうplasma oscillation

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

プラズマ振動
プラズマしんどう
plasma oscillation

プラズマを構成している荷電粒子の振動。 1928年に I.ラングミュアによって発見された。プラズマは電子正イオンとで構成されており,それぞれの密度が均一のときは空間電荷を生じないが,もしなんらかの原因によって不均一なところができると,正または負の空間電荷を生じ,電場が誘起される。電子とイオンはこの電場から力を受けて,密度の不均一をなくすように運動を始めるが,慣性のために行過ぎ,再び密度の不均一を生じて,これを繰返す。電子の振動を電子プラズマ振動,イオンの振動をイオンプラズマ振動という。 1cm3あたりの電子数を ne で表わすと,電子プラズマ振動数 fpe ヘルツである。

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法則の辞典の解説

プラズマ振動【plasma vibration】

プラズマの中では電子が集団として振動可能となる.一様に分布した正電荷の媒質中で,電子密度の揺らぎが起こると,電気的中性が破れて電場が生じるが,これを防ごうとして復元力が働き,電子ガス中に密度の変動が起きる.波は電子の熱運動によって伝えられる.この速度 V周波数 ω には

の関係があるが,ωp はプラズマ角振動数と呼ばれる量で,波長には無関係に

となる.ω<ωp の場合には V は虚数となり,プラズマに進入できなくなる.この限界となる周波数はプラズマ振動数と呼ばれるが

となる.me は電子の質量,T はプラズマの温度,e は電子の電荷,ne は1cm3 中の電子の数である.

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世界大百科事典 第2版の解説

プラズマしんどう【プラズマ振動 plasma oscillation】

プラズマ中において,電気的中性の条件が局所的に破られたとき,これを回復しようとして生ずる振動運動。広義のプラズマには多くの種類があるが,プラズマ振動はそれらに共通の現象である。たいていのプラズマは電子と正イオンとからなるので,この場合について説明する。正イオンは電子に比べてずっと重く,プラズマ振動に際してもその動きを無視でき,ただ一様かつ静止した正の電荷分布を形成する。通常の中性プラズマでは,電子の負電荷がちょうどこれを打ち消している。

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大辞林 第三版の解説

プラズマしんどう【プラズマ振動】

プラズマ内の荷電粒子の集団的な振動や波動。プラズマ振動を量子化した準粒子をプラズモンといい、金属内の電子によるプラズマ振動の励起はプラズモンによって記述される。

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世界大百科事典内のプラズマ振動の言及

【固体プラズマ】より

…このためその運動状態は非常に複雑であり,これを取り扱ったボーム=パインズの理論などが知られているが完全なものとはいえない。静電相互作用に起因する集団運動としてはプラズマ振動が重要である。これはある程度大きなスケールで中性条件が破られたとき,これを回復しようとして起こる振動であり,その振動数νp(プラズマ振動数)は,例えば金属や気体の場合,で与えられる(CGS単位)。…

【太陽電波】より

…フレアではエネルギーの高い電子が作られるが,これらの電子が磁場をもつプラズマ中を運動することによって放射する強い電波がバーストとして観測される。高エネルギー電子が黒点上層の磁力線のまわりを旋回するときにだすシンクロトロン放射は,センチメートル波帯バーストの有力な放射機構と考えられており,またコロナの中で高速電子流が作るプラズマ振動は,メートル波帯で観測される種々の型のバーストの放射機構と考えられている。このように一部のエネルギーの高い電子によって放射される電波を非熱的放射と呼んでいる。…

【プラズマ】より

…この効果を応用した核融合プラズマ閉込め装置がミラー装置である。
[プラズマ振動とプラズマ周波数]
 プラズマ内の正・負両電荷の集団が平衡位置より互いにわずかの距離だけ分離したとする。このときその表面には,正,負の分極電荷が生ずるため,内部には電界が生じ,両電荷の集団は元の平衡位置に戻ろうとする。…

※「プラズマ振動」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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