[科普中國]-磁流波

槽振子的輻射可以從對比導(dǎo)線型振子的差異中引出，產(chǎn)生導(dǎo)線型振子輻射場的波源是導(dǎo)線上的縱向電流，實際上導(dǎo)線上縱向的電流波源又可看成是導(dǎo)線表面附近的橫向磁場波源，而槽振子上是橫向的電壓相當(dāng)于橫向的電場波源，這種橫向的電場波源也可等效為縱向的所謂“磁流”波源。

低緯pc3-4磁流波“磁流波”是天文學(xué)專有名詞。

地球弓激波前的超低頻磁流波是低緯pc3-4磁流波的主要激發(fā)源。這種低頻磁流波透入磁層穿越磁力線向地球傳播，或與磁力線振蕩耦合，或直接透入低緯電離層形成低緯pc3-4磁脈動。

磁流波在部分電離等離子體內(nèi)的傳播傳播問題關(guān)于磁流波在部分電離等離子體內(nèi)的傳播問題。認(rèn)為，在中性粒子對磁流波傳播所產(chǎn)生的影響等問題時，引入變形的廣義歐姆定律是適宜的。

給出了在線性條件下，部分電離等離子體的電導(dǎo)率張量表式，并運用這些表式求得了磁流波的色散方程；在極限情況下，這一色散方程和Piddington 所得的結(jié)果相符。1

問題的分析在線性條件下，所用的單位是 CGSE。制。壓強項被忽略了，當(dāng)介質(zhì)的磁能遠(yuǎn)超過內(nèi)能時這是允許的；認(rèn)為阿爾芬波速遠(yuǎn)小于在真空內(nèi)的光速，因此在麥?zhǔn)戏匠虄?nèi)沒有考慮位移電流項；認(rèn)為介質(zhì)是準(zhǔn)中性的。

這里 ω0是電子氣體的等離子振蕩頻率。即是Piddington在磁流波對太陽大氣加熱問題時，至于在張藕合和弱藕合各種情況下的分析，及磁流波在高層大氣內(nèi)的傳播和穿透等問題。1

超低頻磁流波傳播中電導(dǎo)率效應(yīng)波動現(xiàn)象普遍存在于連續(xù)介質(zhì)中。等離子體作為一種電介質(zhì)，其特點是它可以與電磁場相互作用。等離子體的 空間不均勻性 ( 如存在密度梯度 )，等離子體的各向異性 ( 如存在外磁場 ) ，以及等離子體的速度空間不均勻性 ，使得等離子體波動現(xiàn)象復(fù)雜多樣。在空間等離子體中，在十分寬的頻率范圍內(nèi)，存在著各種等離子體波動，其主要形式為電磁波和靜電波。其中，頻率W 遠(yuǎn)低于粒子 (離子和電子) 磁旋頻率Ω的超低頻電磁波稱為磁流體力學(xué)波 ( MHD 波 )。當(dāng)這樣的低頻波在等離子體中傳播時，波電場激勵與時間有關(guān)的等離子體電流，而這些電流又會產(chǎn)生與 時間有關(guān)的磁場，再感應(yīng)出電場與原始波電場相互用，使得波在傳播時其波速小于真空中的光速。如果電流密度和電荷密度在介質(zhì)中可以用電磁場明確表示的話，那么，麥克斯韋方程就可以用來描述其中電磁擾動的傳播。另 一 方面，由等離子體粒子沒有相互作用的模型出發(fā)，通過計算給定電磁場中粒子的軌道方程，也能描述某些重要的等離子體特性，其數(shù)學(xué)處理是采用電動力學(xué)的方法，即在電場和磁場滿足麥克斯韋方程的條件下，解這些場中粒子的運動方程。在磁化等離子體中，實際上的電導(dǎo)率是有限的，并且有很強的各向異性。2

對于 ULF 磁流波在磁化等離子體中的傳播，僅涉及電導(dǎo)率的效應(yīng)，而不對磁層一電離層一大氣層模式加以考 慮。要深入研究 ULF 波的傳播問題，還需考慮到磁感應(yīng)強度分布及空間等離子體剖面。另一 方面，為簡化分析， 也僅考慮到磁力線垂直的情況。事實上，ULF 波入射有時并不滿足 ( ▽╳E)Z=0的條件，而這種條件對于高緯和極 區(qū)磁力線共振產(chǎn)生的阿爾芬波入射更為合適。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

何星 - 副教授 - 上海交通大學(xué)