Плазменная частота
4/10Частоту колебаний пространственного заряда в плазме (ионизованном газе) можно определить на основании следующих модельных представлений. Имеется слой плазмы в виде прямоугольного параллелепипеда. Концентрация ионов с зарядом \(+e\) равна \(n\) и равна концентрации электронов. Ионы и электроны в слое распределены однородно. Можно считать, что слой электронов накладывается на слой ионов. Толщина слоя \(d\) много меньше других его линейных размеров. При малом смещении \(x\) (\(x \ll d\)) слоя электронов в направлении нормали к слою (рис. 1) возникают малые колебания. Определите угловую частоту \(\omega\) этих колебаний. Считайте, что однородность распределения зарядов не нарушается, концентрация не меняется, ионы (поскольку они тяжёлые) — неподвижны. Масса электрона равна \(m_e\), его заряд равен \(e\).

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСмещённые слои электронов и ионов образуют плоский конденсатор. Найдите поле внутри него и силу, возвращающую электроны, и запишите уравнение движения слоя.
Ответ\(\omega = \sqrt{\dfrac{n e^2}{m_e\varepsilon_0}}\).
Похожие задачи
- Три маятника: неравенства МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Разряд конденсатора на катушку МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Замкнуты перемычкой и катушкой МОШ 2022/23, 11 кл.