朗繆爾振蕩周期的物理意義如下:
(A):plasma真空等離子清洗機(jī)等離子體對(duì)粒子熱運(yùn)動(dòng)引起的電荷分離具有阻止作用,振蕩周期是等離子體阻止電荷分離并轉(zhuǎn)入朗繆爾振蕩的時(shí)間;
(B):振蕩周期是等離子體電中性條件成立的小時(shí)間尺度,只有在時(shí)間間隔 t>tp的范圍內(nèi)等離子體才是宏觀電中性的;
(C):振蕩周期是等離子體存在的時(shí)間下限,即等離子體持續(xù)時(shí)間t>>tp。
等離子體內(nèi)由于粒子熱運(yùn)動(dòng)等原因出現(xiàn)電荷分離時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng),但宏觀電中性的plasma真空等離子清洗機(jī)等離子體具有強(qiáng)烈的恢復(fù)趨勢(shì)。在等離子體中由于電子的質(zhì)量小,電子運(yùn)動(dòng)是等離子體集體運(yùn)動(dòng)的根本原因。下面以一維運(yùn)動(dòng)為例進(jìn)行說(shuō)明。設(shè)某一區(qū)域內(nèi)的電子以相同速度沿x方向移動(dòng)產(chǎn)生位移δ,使該區(qū)域的兩邊出現(xiàn)正負(fù)電荷過(guò)剩區(qū),從而產(chǎn)生電場(chǎng)E。
該電場(chǎng)的方向是將電子拉回平衡位置,以恢復(fù)plasma真空等離子清洗機(jī)等離子體的電中性。然而,由于慣性作用,電子并不會(huì)在平衡位置停止,而是沖過(guò)平衡位置并反向達(dá)到位移。這樣又會(huì)在相反方向引起電荷分離,產(chǎn)生反向回復(fù) 電場(chǎng),電子再次被拉回,并沖過(guò)平衡位置。如此反復(fù),電子在平衡位置附近來(lái) 回做集體振蕩。由于離子質(zhì)量較大,對(duì)電場(chǎng)的變化響應(yīng)很慢,可近似認(rèn)為不動(dòng),仍作為均勻的正電荷背底。等離子體中這種電中性被破壞時(shí)產(chǎn)生的空間電荷振蕩。由于一開(kāi)始發(fā)現(xiàn)的人是朗繆爾,所以又稱為“朗繆爾振蕩”。朗繆爾振蕩是等離子體固有的特征之一,其振蕩頻率稱為“等離子體頻率”