朗道阻尼

 

　　波和粒子之间的共振作用而导致的波阻尼的效应。它是苏联物理学家Л.Д.朗道在1946年提出的，这个理论在60年代在实验中得到证实。
　　在等离子体中,速度v和波的相速v^p接近的带电粒子称为波的共振粒子。共振粒子所感受到的波的电场几乎是长期恒定的，因此共振粒子和波之间会发生较强烈的能量交换。v略低于v^p的粒子被波的电场推动而加速,于是波的能量被粒子吸收。反之,v略大于v^p的粒子会推动波，于是粒子的能量被波吸收。
　　如果等离子体是热平衡的，则粒子的速度分布f(v)是麦克斯韦分布,如图1所示,对于相速是v^p的波,v略大于v^p的粒子少而略小于v^p的粒子多，所以波与共振粒子相互作用总的效果是使波损失能量，即波受到阻尼而衰减，这种现象称为朗道阻尼。例如，朗缪尔波会和共振电子作用而受到阻尼；离子声波会和共振离子作用而受到阻尼等。

 

　　当等离子体不处于热平衡态时，f(v)不是麦克斯韦分布。图2表示的就是一种偏离热平衡的分布，如果v^p的大小如图所示,则v略大于v^p的粒子多而略小于v^p的粒子少，总的效果是波获得能量而增长，这是朗道阻尼的逆过程,称为朗道增长,它造成波的不稳定。
　　朗道阻尼是等离子体动力论一个十分重要的结果，它开创了波粒相互作用和微观不稳定性这些新的领域。