5.5. ЗАДАНИЕ ПО ГИБРИДНЫМ КОЛЕБАНИЯМ
При наложении однородного статического магнитного поля
перпендикулярного плоскости
плазменные колебания превращаются в гибридные.
Уравнение движения для любой частицы (т. е. листа) имеет вид
где
обозначает смещение по х или у от ведущего центра частицы и гибридная частота определяется так:
Движение частицы дается выражениями [при
которые являются уравнениями эллипса с центром
(ведущий центр) в плоскости
Предположим, что мы хотим для некоторого значения к определить сон
путем моделирования, задавая начальное возмущение с тем же к, т. е.
и
как и в модели плазменных колебаний при
Результат (как вы сможете увидеть сами) не является чистым гибридным колебанием любой из сеточных величин, однако каждая частица колеблется с частотой сон, просто не соответствующей фазе с другими частицами, дающей когерентный пространственный образ — моду. Желаемые гибридные колебания получаются при использовании возмущения по скорости
или при создании согласованных возмущений по х и
таких, например, как
которые устраняют дрейф по у и постоянное ускорение по х, т. е. ведущий центр остается в покое. Используйте, например,
гибридные колебания должны быть такими же чистыми, как и плазменные колебания (см. § 5.4). Для того чтобы получить значения со для всех к за один запуск, используйте начальное малое случайное возбуждение по скоростям
применяя
В этой одномерной модели нет никакой необходимости вводить согласованное смещение по у. Или используйте случайное возбуждение по скоростям
но с согласованным смещением по х [см. (5.48)].
Постройте зависимость со от к, как в плазменных колебаниях, и сравните результат с предсказанием
Добавьте программу построения траекторий одной частицы в плоскости
и постройте траектории нескольких