表面等离子共振
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等离子体(Plasmon)
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· 共振
例子自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。一些共振的例子比如有:乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振,电路的共振等等。一般来说一个系统(不管是力学的、声学的还是电子的)有多个共振频率,在这些频率上振动比较容易,在其它频率上振动比较困难。假如引起振动的频率比较复杂的话(比如是一个冲击或者是一个宽频振动)一个系统一般会“挑出”其共振频率随此频率振动,事实上一个系统会将其它频率过滤掉。理论一个共振频率为Ω的线性振荡器在受到频率为ω的振荡的驱动下的振幅I为:振荡强度是振幅的平方。物理学家一般称这个公式为洛伦兹分布,它在许多有关共振的物理系统中出现。Γ是一个与振荡器的阻尼有关的系数。阻尼高的系统一般来说有比较宽的共振频率带。机械共振在机械系统中,当振动的自然频率和强迫振荡的频率相吻合,就会有共振的发生。此时能量传送是以最为容易
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· 等离子体
性质地球的等离子体喷泉。在地球大气和太阳风的相互作用下,氧、氦、氢离子会从南北极地区上空向太空喷射。北极上方暗黄色的是气体向外流失的区域,而绿色的则是北极光,即等离子体返回大气释放能量的区域。定义等离子体是由未结合离子所组成的电中性物质,其中阴离子和阳离子的总电荷约等于零。虽然这些离子不相互结合,但这并不意味着它们不受到力的影响:等离子体中的每颗带电粒子都受到其他粒子移动时产生的电磁场的影响。等离子体的定义有三个重要部分:等离子体近似:带电粒子之间的距离必须足够接近,使得每颗粒子都能够影响许多邻近的粒子,而不是只影响最接近的粒子,从而产生集体性效应。只有当每颗带电粒子的影响范围内都有平均超过一颗带电粒子,等离子体近似才是有效的。这一影响范围称为德拜球,是一个半径为德拜长度的球体空间。德拜球内的粒子数量称为等离子参数,由希腊字母Λ表示。体积相互作用:相对等离子体的整体大小来说,德拜长度必须很...
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历史自17世纪发现牛顿万有引力定律以来,从拉普拉斯开始,就有许多数学家全神贯注太阳系的稳定性。二体问题近似解的稳定轨道忽略其它天体的影响。在太阳系中添加其它天体的相互作用对稳定性造成的影响很小,但是首先不知道在很长的周期中添加会造成何种轨道参数的改变和不同的配置,或是其它一些稳定的影响是否能维持行星轨道的配置。拉普拉斯是最先找到解释伽利略卫星奇异舞蹈(见下文)答案的人。持平而论,自当时迄今以来,在这个领域的研究是非常活跃的,但是仍有许多待解决的问题(例如,在巨大行星的环,环中的小卫星和微粒的相互作用如何维系环)。共振的类型对照于那些QB1(蓝色)和非共振(或不知道是否共振)的离散盘天体(灰色),共振海王星外天体(红色)的半长轴聚集在与海王星的低整数共振(接近顶端的垂直红色条)。通常,轨道共振可能涉及一个或任何组合的轨道参数(例如,离心率相对于半长轴,或轨道倾角)。从短期的任何时间尺度来看,...
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