تعمیم کوانتومی فرمول‌بندی آپلتون-‌ هارتری

رجبی, بهنام; مهرآمیز, احمد

doi:10.29252/ijpr.18.3.485

تعمیم کوانتومی فرمول‌بندی آپلتون-‌ هارتری

نویسندگان

بهنام رجبی

احمد مهرآمیز

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین

https://doi.org/10.29252/ijpr.18.3.485

چکیده

در این کار، شکلی جدید و تعمیم‌یافته برای فرمول آپلتون- هارتری به دست آورده می‌شود. با استفاده از این فرمول، آثار ناشی از نیروی کوانتومی بر امواج الکترومغناطیسی در حالت‌های انتشار مایل، شبه‌موازی و شبه‌عمود در یک پلاسمای ناهمسانگرد بررسی می‌شود. در حالت کلی‌تری نسبت به پژوهش‌های پیشین، نشان داده می‌شود نیروی کوانتومی، پاشندگی امواج ویسلر، هلیکون، چپ‌گرد، عادی و غیرعادی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بررسی نتایج در حالت‌های خاص نتایج پژوهش‌های پیشین را تأیید می‌کند و در حالت‌های حدی به روابط شناخته شده فیزیک پلاسمای کلاسیک می‌انجامد.

کلیدواژه‌ها

پلاسمای کوانتومی

نیروی کوانتومی

امواج الکترومغناطیسی

عنوان مقاله English

Quantum generalization of the Appleton- Hartree formulation

نویسندگان English

B Rajabi

A Mehramiz

چکیده English

Abstract
The purpose of this paper is to present a new generalized form of the Appleton-Hartree formulation. To that end, we use a system of linearized quantum plasma equations to include quantum corrections due to the quantum force produced by the density fluctuations of electrons. Dispersion relations and their modifications resulting form quantum effects are derived for both quasi-parallel and quasi- perpendicular wave modes. In comparison to the previous studies, the results show that quantum effects modify the dispersion of the whistler, helicon, left-handed, ordinary and extraordinary waves. Furthermore, the analysis of results, in particular cases, confirms those of previous studies and, in limiting cases, leads to known relationships in classical plasma physics.

کلیدواژه‌ها English

quantum plasma

quantum force

electromagnetic waves

1. M Marklund, B Eliasson, and P K Shukla, Physical Review E 76, 6 (2007) 067401.
2. P K Shukla, Physics Letters A 352, 3 (2006) 242.
3. P K Shukla, Physics Letters A 369, 4 (2007) 312.
4. B Shokri and A A Rukhadze, Phys. Plasmas 6 (1999) 4467.
5. M Shahmansouri and B Farokhi, Journal of Science 19 (2009) 71.
6. M Shahmansouri, Journal of Research on Many-body Systems 7 (2017) 13.
7. M R Rouhani, A Akbarian, and Z Mohammadi, Iranian Journal of Physics Research 16, 3 (2016) 91.
8. A Mehramiz, J Mahmoodi, and S Sobhanian, Physics of Plasmas 17, 8 (2010) 082110.
9. H Ren, Z Wu, and P K Chu, Physics of Plasmas 14, 6 (2007) 062102.
10. D A Gurnett and A Bhattacharjee, “Introduction to Plasma Physics with Space and Laboratory Applications”, Cambridge University Press (2005).
11. E V Appleton, J. Inst. Elec. Engrs 71 (1932) 642.
12. P Bellan, “Fundamentals of Plasma Physics”, Cambridge University Press (2006).
13. F F Chen, “Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion”, Switzerland, Springer International Publishing (2016).