Ленгмюровская волна

Ленгмюровские волны — продольные колебания плазмы с плазменной частотой ω p = 4 π n e e 2 m {displaystyle omega _{p}={sqrt {frac {4pi n_{e}e^{2}}{m}}}} ( e {displaystyle e} — заряд электрона, m {displaystyle m} — масса электрона, n e {displaystyle n_{e}} — концентрация электронов). Впервые изучены И. Ленгмюром и Л. Тонксом (L. Tonks) в 1929.

Предположим, что дебаевская длина достаточно велика и для плазмы характерно дальнодействие кулоновских сил, благодаря чему она может рассматриваться как упругая среда. Если группу электронов в плазме сдвинуть из их равновесного положения (тяжёлые ионы считаем неподвижными), то на них будет действовать электростатическая возвращающая сила, что и приводит к колебаниям.

В покоящейся холодной плазме (температура электронов Тe→0) могут существовать нераспространяющиеся колебания (стоячие волны) с плазменной частотой ωp; в тёплой плазме эти колебания распространяются с малой групповой скоростью.