Геликон. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Геликон (от греч. helix, род. падеж. helikos - кольцо, спираль) - слабо затухающая электромагн. волна, возбуждающаяся в газовой плазме или плазме твердых тел, к-рая находится в пост. магн. поле H. Электрич. поле геликона Е эллиптически поляризовано в плоскости, перпендикулярной H. Степень эллиптичности равна

, где

- угол между H и направлением распространения волны (волновым вектором k). При этом вектор К вращается в ту же сторону, в какую вращаются избыточные носители заряда в поле H. Магн. поле волны имеет круговую поляризацию в плоскости, перпендикулярной k.

Геликон возникает за счёт недиссипативного холловского (электрич.) дрейфа заряж. частиц (носителей заряда) в сильном магн. и электромагн. полях (см. Холла эффект ).В металлах существование геликона теоретически предсказано О. В. Константиновым и В. И. Перелем, в полупроводниках - П. Эгреном (P. Aigrain). B ионосферной плазме геликона известны под назв. свистящие атмосферики (или вистлеры).

где

- частота столкновений носителей заряда,

- циклотронная частота ,

- ферми-скорость электронов. Первый член во (2) связан со столкновительным поглощением, второй - описывает бесстолкновительное магн. затухание, обусловленное электронами, движущимися в фазе с волной. Сравнение частоты геликона

с логарифмич. декрементом затухания

показывает, что геликон существует только в сильном поле H, когда частота соударений носителей

. Спектр геликона простирается вплоть до предельной частоты

, величина к-рой зависит от соотношения

. Если

, то

, т. е. предельная частота обусловлена сильным циклотронным поглощением (см. Циклотронный резонанс). При

величина

обусловлена допплер-сдвинутым циклотронным резонансом:

Геликоны низких частот могут наблюдаться в форме стоячих волн в образце конечных размеров, когда все три компоненты волнового вектора принимают дискретные значения

, где n_i - целые числа, a_i - размеры образца вдоль осей х, у, z.

При низких темп-pax, когда энергия теплового движения во много раз меньше расстояния между уровнями

, бесстолкновительное затухание геликона испытывает гигантские квантовые осцилляции. На низких частотах при

это затухание описывается ф-лой:

Геликон может взаимодействовать со звуковыми колебаниями. Наиб. сильным это взаимодействие оказывается в области т. н. геликон-фононного резонанса. Спектр и затухание связанных геликон-звуковых волн определяется из дисперсионного ур-ния (при

=0):

где

- плотность кристалла, s - скорость звука. Взаимодействие звука с геликоном обусловлено индукц. силой

(j - плотность тока), действующей со стороны электронов на кристалл, и индукц. электрич. полем

, где

- скорость распространения колебаний кристаллич. решётки.

Литература по геликонам

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.