Plasmaoscillation
Från Rilpedia
Plasmaoscillationen, som sker vid plasmafrekvensen, är den viktigaste resonansen i ett plasma. Om alla elektroner i ett sjok av plasmats förskjuts något åt samma håll så uppstår ett elektriskt fält på grund av det underskott respektive överskott på elektroner som skapas. Om elektronerna släpps fria igen så dras de tillbaka till ursprungsläget av detta elektriska fält. Men när de når ursprungsläget har de en viss fart och fortsätter förbi detta, tills ett nytt fält byggs upp som bromsar dem, drar dem tillbaka mot ursprungsläget igen, och så vidare. Frekvensen för denna oscillation är plasmafrekvensen, och ges av
där ne är plasmats elektrontäthet, e är elementarladdningen, m är elektronmassan och ε0 är dielektricitetskonstanten för vakuum. Ett bekvämt ungefärligt uttryck är att
där plasmafrekvensen är i kHz om elektrontätheten är mätt i cm-3.
För mycket korta våglängder måste hänsyn tas också till effekter av elektronernas termiska rörelse. Den stationära plasmaoscillationen övergår då i en våg, en så kallad Langmuirvåg.