Задачи
1. Найти потенциал электрического поля, создаваемого покоящимся в плазме малым точечным сторонним зарядом
Решение. С учетом поляризации плазмы, поле определяется уравнением . Для постоянного поля компоненты Фурье индукции и потенциала связаны соотношением Поэтому для находим уравнение
Взяв из (31,13), имеем
Соответствующая координатная функция
таким образом, диэлектрическая проницаемость (31,13) описывает экранирование статического заряда в согласии с V, § 78. Условие малости заряда: должно быть мало по сравнению с ядом частиц плазмы в объеме — .
2. Вычислить поперечную диэлектрическую проницаемость плазмы.
Решение. Вычислив электронную поляризацию с j из (29,3), получим для тензора проницаемости
Поперечная часть выделяется из как
и дается интегралом
где — поперечная по отношению компонента импульса. Для максвелловского распределения после интегрирования по находим окончательно
с функцией F из (31,3); ионы вносят в аналогичный вклад. В предельных случаях
3. Определить диэлектрическую проницаемость ультрарелятивистской электронной плазмы; температура (В. П. Силин, 1960).
Решение. Кинетическое уравнение сохраняет свой вид (27,9) и в релятивистском случае. Соответственно сохранятся такие формулы, как (29,9) и (2) из задачи 2. В ультрарелятивистском случае скорость электронов с, их энергия есть , а равновесная функция распределения
Для продольной проницаемости находим
( — угол между k и v).