அலைகளும் நிலையற்ற தன்மையும், பிளாஸ்மாவின் 351
wpe "pe = (D) m பிளாஸ்மாவின் கோண (1) அதிர்வெண் (plasma angular frequency) По 1 பிளாஸ்மாவின் எண்ணடர்த்தி m எலெக்ட்ரான் நிறை (clectron mass) (number density) -எலெக்ட்ரான் ஊட்டம் (electronic charge) சமன்பாடு (1) இன் படி,றே பிளாஸ்மாவின் எண் அடர்த்தி ஒன்றைத்தான் சார்ந்து இருக்கின்றது. மற்றவை நிலைஎண்கள் (constants). எடுத்துக் காட்டாக. n, = 10"/cm ஆக இருக்கும்போது fp = GP~ 100 நொடி ap ~ ―1 = 10 GHz அலைவரிசைகளில் அதாவது இவை மின் காந்த நுண்ணலைகளுக்குச் (micro waves) சமமான அதிர் வெண்ணுடையவை. ஓர் வரம்புள்ள (finite) அல்லது வெப்ப அசைவு கள் உள்ள பிளாஸ்மாவில் இவ்வதிர்வுகள் பரவு கின்றன. இந்நிலையில் இவை பிளாஸ்மா (மின்ம) அலைகள் இவற்றைச் என்று கூறப்படுகின்றன, சில சமயங்களில் லாங் (கு) மீர் (Langmuir waves) அலைகள் என்றும் கூறுவர். எலெக்ட்ரான்களின் அசைவுகளால் ஏற்படும் நிலைமின்புலத்தால் விளையும் இவ்வலைகளை நிலைமின்னலைகள் (static electric fields) Gram பொதுவாகக் கூறலாம். வெப்ப அசைவுகளைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளும் போது சமன்பாடு (1) கீழ்க்காணும்படி கின்றது. k-பரவுதல் எண் k2 v' th அல்லது அலை எண். மாறு x= | k | (propagation constant or wave number) இவ்வலைகளின் அதிர்வுகள் அவை பரவிச் செல்லும் திசையிலேயே இருப்பதால் இந்நெடுக்கு அலைகள் longitudinal waves) பரவிச் செல்லும் ஒலியலை களை ஒத்திருக்கின்றன. இவ்வலைகள் பரவுகையில் துகள்களின் மோதல்களாலும், பிளாஸ்மாவிற்கே உரித்தான லாண்டாவ் ஒடுக்கத்தாலும் (Landav damping) பிரிவுபடுகின்றன. அலைகளும் நிலையற்ற தன்மையும், பிளாஸ்மாவின் 351 வெண் சமன்பாடு (2) இன்படி பிளாஸ்மா அதிர் wpe யைக் காட்டிலும் பன்மடங்கு அதிகமாகும்போது ( ape), ok' அல்லது அலையின் தறுவாய்த் திசைவேகம் (phase velocity) " Vஅதாவது அலைகளின் தறுவாய்த் திசை வேகமும், துகள்களின் வெப்பத் திசைவேகமும் கிட்டத்தட்டச் சமமாகும்போது அலை-துகள் ஒத்தி சைவு நிகழ்கிறது (wave particle resonance). இவ் விளைவினால் துகள்கள் அலையில் ஆற்றலை உட் கவர்ந்து அலை ஒடுக்கப்படுகிறது. இது லாண்டாவ் ஒடுக்கம் எனப்படும். இதற்கு உவமையாகக் கடல்லை மீது பலகைச் சறுக்கு (surfing) செய்பவரைச் சொல்லலாம். சறுக்குபவரின் (surfer) வேகம் அலை யின் வேகத்தைவிடச் சற்றுக் குறைவாக இருந்தால் அவர் அலையினால் பிடித்து உந்தப்படுகிறார். ஆகவே அலை தன் ஆற்றலை இழக்கிறது. மாறாக, சறுக்குபவரின் வேகம் அதிகமாயின் அலையின் ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. சறுக்குபவர் பிளாஸ்மா துகள்களுக்குச் சமம். ஆனால் பிளாஸ்மாவில் மாக்ஸ் வெல் பரவலின்படி குறைந்த திசைவேகமுள்ள மின் துகள்கள் (எலெக்ட்ரான்கள்) அதிகமாதலால் அவை அலைகளினின்றும் ஆற்றலைப் பெற்று அலையை ஒடுக்குகின்றன. இவ்வொடுக்க விளைவு மோதல்கள் அற்ற (collisionless) பிளாஸ்மாவிலும் நிகழ்வ தொன்றாகும். எலெக்ட்ரான்களைப் போலவே அயனிகளுக்குப் (மின்மங்களுக்குப்) பிளாஸ்மா அதிர் வெண்ணைக் கணக்கிடலாம். அதாவது 4TD.³± pi - m (3) M - அயனியின் நிறை, இவ்வெண் கீழ்வரும் பல விளைவுகளில் முக்கியமானது. அயனி ஒலி அலைகள் (ion acoustic waves) எந்தப் பாய்மத்திலும் அவற்றின் உட்கூறுகளான, அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் (molecules) ஆகிய வற்றின் மோதல்களில் மூலமே ஒலியலைகள் பரவு கின்றன. வெற்றிடத்தில் (vacuum) ஒலியலைகள் பரவமாட்டா. ஆய்வுச்சாலையிலும் அணுக்கருச் சேர்க்கைச் சிறைக்கலங்களிலும் முக்கியமாகக் காந் தச் சிறைக்கலங்களிலும் (magnetic confinement) உரு வாக்கப்படும் பிளாஸ்மா இயல்பு வெப்ப அழுத்த நிலையிலுள்ள வளிமங்களைக் காட்டிலும் (எண்ண டர்த்தி≈109 km*) மிகவும் குறைவான எண்ணடர்த்தி கொண்டவை (≈ 10 -105/cm). மேலும் இவற்றின் வெப்பநிலை மிக அதிகமாதலால் ( 10 °K) துகள் களின் வேகமும் மிக அதிகமாக இருக்கும். இக் காரணங்களால் மோதல்கள் அரிதாகின்றன. இத் தகைய பிளாஸ்மா மோதலற்ற பிளாஸ்மா (collisi- onless plasma) எனப்படும். ஆகவே இயல்பான 12
