ON ONE FEATURE OF THE PONDEROMOTIVE FORCE OF THE ION-CYCLOTRON WAVE IN THE NEAR-EARTH PLASMA

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The theory of ponderomotive forces in space plasma is an important component of solar- terrestrial physics. The problem that arises when using the classical formula of the ponderomotive force to analyze the acceleration of ions in the Earth’s magnetosphere under the influence of an ion-cyclotron wave is described. It consists in the fact that the force tends to infinity as thewave frequency approaches the local gyrofrequency of the ions. It is shown that the singularity arises as a result of idealizations inevitably adopted in constructing the standard theory of ponderomotive forces. Two limiting cases are considered: the case of a wide opacity band for ion-cyclotron waves, and the case of a narrow opacity band. Two methods for regularizing the ponderomotive force in the vicinity of the refractive index pole of the ion- cyclotron wave are proposed. One of them eliminates the singularity at the pole at the boundary of a wide opacity band, and the other at the boundary of a narrow opacity band. Examples of wave phenomena in near-Earth plasma are given, in the study of which it is necessary to take into account the singularity of the ponderomotive force calculated within the framework of the standard theory.

Авторлар туралы

A. Guglielmi

Schmidt Institute of Physics of the Earth RAS

Email: guglielmi@mail.ru
Moscow, Russia

A. Potapov

Institute of Solar-Terrestrial Physics, SB RAS

Email: potapov@iszf.irk.ru
Irkutsk, Russia

F. Feygin

Schmidt Institute of Physics of the Earth RAS

Email: feygin@ifz.ru
Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Лихтер Я.И., Гульельми А.В., Ерухимов Л.М., Михайлова Г.А. Волновая диагностика приземной плазмы. М.: Наука, 1988.
  2. Гульельми А.В., Потапов А.С. // УФН. 2021. Т. 191. С. 475. https://doi.org/10.3367/UFNr.2020.06.038777
  3. Lundin R., Guglielmi A.V. // Space Sci. Rev. 2006. V. 127. P. 1. https://doi.org/10.1007/s11214-006-8314-8
  4. Abraham M. The Classical Theory of Electricity and Magnetism (Revised by R. Becker).NewYork: Hafner Publ. Comp., 1932.
  5. Миллер М.А.// Известия вузов. Сер. Радиофизика. 1958. Т. 1. С. 110.
  6. Питаевский Л.П. // ЖЭТФ. 1960. Т. 39(5). С. 1450.
  7. Lundin R., Hultqvist B. // J. Geophys. Res. 1989. V. 94. P. 6665.
  8. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Физматлит, 2003.
  9. Гинзбург В.Л. Теоретическая физика и астрофизика. М.: Наука, 1975.
  10. Альфвен Х. Космическая электродинамика. М.: Иностранная литература, 1952.
  11. Гульельми А.В. // Физика Земли. 1992.№7. С. 35.
  12. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979.
  13. Зоммерфельд А. Механика деформируемых сред / Пер. с нем. Е. М. Лифшица. М.: ИЛ, 1954. 488 с.
  14. Grimberg G., Pauls W., Frisch U. // Physica D. 2008. V. 237. P. 1878.
  15. Гульельми А.В., Фейгин Ф.З. // Солнечно-земная физика. 2023. Т. 9. С. 28. https://doi.org/10.12737/szf-93202304
  16. Гульельми А.В., Фейгин Ф.З., Потапов А.С. // Солнечно-земная физика. 2024. Т. 10. С. 17. https://doi.org/10.12737/szf-104202402
  17. Guglielmi A.V., Potapov A.S., Russell C.T. // Письма ЖЭТФ. 2000. Т. 72. С. 432.
  18. Гершман Б.Н., Угаров В.А. // УФН. 1960. Т. 72. С. 235.
  19. Будько Н.И. // Геомагнетизм и аэрономия. 1979. Т. 19. С. 363.
  20. Гинзбург В.Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Физматгиз, 1960.
  21. Горелик Г.С. Колебания и волны. М.: Физматлит, 2008.
  22. Биркгоф Г. Гидродинамика. Методы. Факты. Подобие. М.: Иностранная лит-ра, 1963.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025