Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Daniel Dourado de Aragão
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/11571
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2012.
id UNB_b7777f25a20ac300041a347154c6ac76
oai_identifier_str oai:repositorio.unb.br:10482/11571
network_acronym_str UNB
network_name_str Repositório Institucional da UnB
repository_id_str
spelling Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiaçãoPlasma (Gases ionizados)Ondas (Física)HidrodinâmicaDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2012.Neste trabalho, estamos interessados em descrever o comportamento dos modos longitudinais em plasmas magnetizados sujeitos a um campo eletromagnético externo na aproximação de dipolo. Admitimos oscilações coletivas na direção de polarização da radiação externa. Para tratar o problema utilizamos um modelo semiclássico, em que empregamos uma formulação quântica para descrever os elétrons e clássica para a descrição dos campos externos. Com essa abordagem, obtivemos uma expressão para a constante dielétrica semelhante a obtida para os modos de Bernstein [1], porém acrescida de um somatório no número de fótons envolvidos nas transições eletrônicas. Apesar de se tratar de um somatório in finito, veri camos que é possível, como boa aproximação, limitá-lo a um número máximo de fótons, e assim obter gráfi cos referentes á relação de dispersão. Para gerar as curvas de dispersão, calculamos numericamente as raízes da constante dielétrica por meio de uma subrotina escrita em linguagem C. Os limites assintóticos (harmônicos ciclotrônicos) referentes a pequenos comprimentos de onda não são alterados pela presençaa da radiação, porém observamos o surgimento de modos ressonantes propagativos e de modos estacionários com comprimentos de onda finitos e não nulos. Analisamos a influência do número de fótons envolvidos nas transições eletrônicas entre os níveis de Landau e de parâmetros do plasma como densidade e temperatura sobre o aspecto das curvas de dispersão. Veri camos que no limite de baixas temperaturas a presença da radiação afeta signi cativamente as curvas de dispersão, entretanto, para plasmas mais energéticos essa influência praticamente desaparece. Na ótica quântica esse comportamento sugere uma relação de predominância entre os processos de transição eletrônica motivados pela interação elétron-plasmon e pela interação eletrôn-fóton. Por fim, veri camos a forte dependência dos modos coletivos longitudinais com a magnitude do campo magnetostático e com a amplitude do campo de radiação. Observamos que as oscilações em torno dos harmônicos ciclotrônicos são intensi cadas à medida que aumentamos a amplitude do campo elétrico da radiação e atenuadas quando aumentamos a magnitude do campo magnetostático. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTIn this work, we are interested to describe the behavior of longitudinal modes in magnetized plasmas subjected to an external electromagnetic field in the dipole approximation. We assume that collective modes are in the direction of polarization of the external field. To describe the system, we employ a semiclassical model, for which electrons receive a quantum mechanical treatment and the external fields are treated from a classical viewpoint. This approach provide us an expression for the dielectric constant similar to that found for the Bernstein modes [1], however, increased by a sum over the number of photons involved on the electronic transitions. Although the sum is infinite, we show that is possible, to a good approximation, restrict it to a maximum number of photons and then, obtain graphs for the dispersion relation. To generate the dispersion relation graphs, we compute numerically the roots of the dielectric constant by means of a subroutine written in C language. The asymptotic limits (cyclotron harmonics) for small wavelengths are not affected by presence of radiation however, we observed the emergence of resonant propagative modes and stationary modes with wavelengths infinite and nonzero. We analyze the infuence of the number of photons involved on the electronic transitions between Landau levels and how the plasma parameters such as density and temperature affect the dispersion curves. We found that in the low temperatures limit the presence of radiation significantly affects the dispersion curves, whereas for more energetic plasmas this infuence virtually disappears. In the quantum picture this behavior suggests a relationship of dominance between the electronic transitions driven by electron-plasmon interaction and caused by the electronphoton interaction. Finally, we found a strong dependence of the longitudinal collective modes with the magnitude of the magnetostatic feld and the amplitude of the radiation field. We observed that the oscillations around the cyclotron harmonics are intensifed as we increase the amplitude of the radiation field and attenuated when we increase the magnitude of the homogeneous magnetic field.Instituto de Física (IF)Programa de Pós-Graduação em FísicaAmato, Marco AntonioSantos, Daniel Dourado de Aragão2012-11-06T14:06:25Z2012-11-06T14:06:25Z2012-11-062012-07-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Daniel Dourado de Aragão. Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação. 2012. 92 f., il. Dissertação (Mestrado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2012.http://repositorio.unb.br/handle/10482/11571info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-02-20T16:56:25Zoai:repositorio.unb.br:10482/11571Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-20T16:56:25Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
dc.title.none.fl_str_mv Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
title Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
spellingShingle Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
Santos, Daniel Dourado de Aragão
Plasma (Gases ionizados)
Ondas (Física)
Hidrodinâmica
title_short Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
title_full Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
title_fullStr Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
title_full_unstemmed Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
title_sort Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação
author Santos, Daniel Dourado de Aragão
author_facet Santos, Daniel Dourado de Aragão
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Amato, Marco Antonio
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Daniel Dourado de Aragão
dc.subject.por.fl_str_mv Plasma (Gases ionizados)
Ondas (Física)
Hidrodinâmica
topic Plasma (Gases ionizados)
Ondas (Física)
Hidrodinâmica
description Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2012.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-11-06T14:06:25Z
2012-11-06T14:06:25Z
2012-11-06
2012-07-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SANTOS, Daniel Dourado de Aragão. Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação. 2012. 92 f., il. Dissertação (Mestrado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2012.
http://repositorio.unb.br/handle/10482/11571
identifier_str_mv SANTOS, Daniel Dourado de Aragão. Oscilações coletivas em um plasma magnetizado sujeito a um campo de radiação. 2012. 92 f., il. Dissertação (Mestrado em Física)—Universidade de Brasília, Brasília, 2012.
url http://repositorio.unb.br/handle/10482/11571
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UnB
instname:Universidade de Brasília (UnB)
instacron:UNB
instname_str Universidade de Brasília (UnB)
instacron_str UNB
institution UNB
reponame_str Repositório Institucional da UnB
collection Repositório Institucional da UnB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@unb.br
_version_ 1810580799716589568

Registros relacionados