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, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.