电磁波与均匀非磁化等离子体的相互作用-中国科学技术大学
等离子共振知识点
等离子共振知识点等离子共振是一种物理现象，指的是等离子体中的自由电子与电磁波之间的相互作用。
在等离子体中，自由电子受到电磁波的作用而发生振荡，形成共振现象。
本文将介绍等离子共振的基本原理、应用领域以及相关实验和研究进展。
1. 等离子共振的基本原理1.1 等离子体的特性等离子体是由正负电荷互相抵消的体系，其中自由电子数量相对较多，使得等离子体具有导电性和发光性等特性。
1.2 电磁波的作用电磁波是一种能够传播的波动现象，包括光波、无线电波等。
当电磁波与等离子体相互作用时，可以引起自由电子的振荡。
1.3 自由电子的共振当电磁波的频率与自由电子的振荡频率相匹配时，会引发自由电子的共振现象。
此时，电磁波的能量可被传递给自由电子，增强等离子体中的电磁场。
2. 等离子共振的应用领域2.1 光谱学等离子体的共振现象对于光的传播和吸收有重要影响。
通过对等离子共振的研究，可以获得物质的光谱信息，用于分析和识别物质的成分和结构。
2.2 等离子体显示器等离子共振在等离子体显示器（Plasma Display Panel, PDP）中得到广泛应用。
在PDP中，通过控制等离子体中自由电子的振荡和共振，实现像素点的发光或关闭，从而呈现图像和视频。
2.3 等离子体加工技术等离子共振的特性使其成为一种重要的表面处理技术。
等离子体在材料表面的共振激发可以改变表面的性质，如增加表面粗糙度、提高涂层附着力等，用于制备功能性材料和薄膜。
3. 相关实验和研究进展3.1 等离子体共振模型为了更好地理解等离子共振现象，科学家建立了各种理论模型。
其中包括等离子体振荡模型、等离子体谐振模型等。
这些模型为研究者们提供了分析等离子共振特性的工具和理论基础。
3.2 等离子共振在医学中的应用近年来，等离子共振在医学中的应用逐渐被发现。
研究者们利用等离子共振的特性开展了光热治疗、等离子体医学成像等领域的研究，为医疗技术的发展带来新的思路和方法。
3.3 激光等离子体共振激光等离子体共振是一种新兴的研究领域，研究者们利用激光与等离子体的相互作用实现了精细的控制。
电磁波在非均匀磁化的等离子体鞘套中传输特性研究
电磁波在非均匀磁化的等离子体鞘套中传输特性研究∗薄勇;赵青;罗先刚;刘颖;陈禹旭;刘建卫【期刊名称】《物理学报》【年(卷),期】2016(0)3【摘要】We use simulation software to simulate the plasma sheath flow field of RAM-II at four different altitudes, and get the distribution information of electron density, temperature, and Mach number of plasma sheath at four typical flight altitudes. On this basis, the paper analyzes the cause of the distribution at each altitude. Secondly, Z transform FDTD formula is used to solve the electromagnetic problem in the dispersed medium. According to RAM-II aircraft plasma sheath data, we calculate the power transmission coefficient and power reflectance coefficient of L, S-band electromagnetic waves by Z transform FDTD method at each altitude. Because of the strength of magnetic field used in actual aircraft cannot be uniform, in this calculation the plasma sheath and the magnetic induction are both non-uniform. The transmission characteristics are also different between left-hand circularly polarized waves and right-hand circularly polarized wave in the magnetized plasma. Finally, the paper gives some theoretical design advise about communication antenna for supersonic speed aircraft.%采用流场模拟软件模拟了十一组分RAM-II飞行器表面等离子体鞘套的分布，提取了四个典型飞行高度、飞行状态下的等离子体鞘套的分布信息。
论等离子体对电磁波的作用
论等离子体对电磁波的作用摘要：本文综述了等离子体的震荡特性，并讨论了电磁波在等离子体内传播的特性和等离子体对电磁波的折射作用关键词：等离子体频率电磁波色散等离子体是一种大部分原子被电离的气体，其中电子和离子是独立自由的。
等离子体是一种集体效应比碰撞效应占优势的电离气体。
当温度足够高时气体会发生电离。
碰撞中电离和复合之间的平衡如下图：、原子发生电离需要达到一个阀值能量，而复合则不需要，但是复合比电离发生的可能性要小得多。
这个阀值为电离能量（13.6eV）。
等离子体是“物质的第四态”，它是由许多可流动的带电粒子组成的体系。
在自然界中99%的物质是以等离子体状态存在的。
地球就是被一弱电离的等离子体（即电离层）所包围。
太空中的一些星体及星系就是由等离子体构成的，如太阳就是一氢等离子体球。
也可以在实验室中采用放电方法使不同的气体产生等离子体。
用于材料表面改性或合成新材料的等离子体，一般都是由低气压放电产生的。
等离子体的实例有：①气体放电：荧光，火花间隙，电弧，焊接，光源，受控核聚变。
②电离层：地球周围的电离带。
③行星际介质：行星和恒星的磁圈，太阳风。
④恒星物理学：恒星，脉冲星，辐射过程。
⑤气体激光器：等离子放电泵浦激光：CO2，He，Ne，HCN。
一、等离子体特性等离子体的状态主要取决于它的化学成分、粒子密度和粒子温度等物理化学参量，其中粒子的密度和温度是等离子体的两个最基本的参量。
对于实验室中采用气体放电方式产生的等离子体主要是由电子、离子、中性粒子或粒子团组成的。
因此，描述等离子体的密度参数和温度参数主要有：电子的密度n e 和温度T e 、离子的密度n i 和温度T i 以及中性粒子的密度n g 和温度T g 。
在一般情况下，为了保证等离子体的宏观电中性，要求等离子体处在平衡状态时，电子密度近似地等于离子密度n e ≈ n i = n 0。
可以用参量“电离度”ge e n n n +=η 来描述等离子体的电离程度。
等离子体与电磁波的相互作用
等离子体与电磁波的相互作用在当今科技飞速发展的时代，等离子体与电磁波的相互作用成为了一个引人注目的研究领域。
等离子体作为第四态物质，具有高度电离的性质，而电磁波则是由电场和磁场组成的波动现象。
它们之间的相互作用，既有理论上的诸多讨论，也有实际上的广泛应用。
首先，让我们来了解一下等离子体的基本特性。
等离子体是由被电离的气体分子和自由电子组成的。
当气体暴露在高温或高电压下时，原本稳定的原子或分子会失去或获得电子，形成带电的物质。
这些带电粒子的相互作用，导致了等离子体内部的高度活跃和复杂的行为。
而电磁波则是由振荡的电场和磁场组成的，传播速度快，并无需介质。
当电磁波和等离子体相互作用时，往往会发生一系列的现象。
首先，电磁波受到等离子体的影响，波速和传播方向可能发生改变，这被称为折射。
折射现象在实际应用中很常见，例如在天文观测中，电磁波经过大气层时会发生折射，影响了天体的位置和亮度的观测。
其次，等离子体对电磁波的吸收、散射和放射等作用也非常重要。
等离子体中的自由电子具有大量的能级，可以通过吸收或释放能量来改变电磁波的传播特性。
这种现象在光学材料和等离子体技术中具有广泛应用。
除了折射、吸收和放射等现象外，等离子体还可以产生等离子振荡。
等离子振荡是指自由电子在外加电场的作用下发生周期性的运动。
当电磁波与这些振荡同步时，就会发生共振现象。
共振是物理学中的一个重要现象，常出现在声波、光波等波动现象中。
共振现象在材料科学、光学和电子学等领域有着重要的应用和研究价值。
关于等离子体与电磁波的相互作用，我们还需要了解的是等离子体技术的应用。
等离子体技术广泛应用于科学研究、工业生产和医学等领域。
例如，在工业中，等离子体技术被用于表面涂层、材料改性和污染处理等方面。
等离子体激发物质表面的活性，使其具有特殊的物理和化学性质。
而在医学方面，等离子体技术被用于创伤治疗、细胞培养和疾病诊断等方面。
总的来说，等离子体与电磁波的相互作用是一个复杂而有趣的研究领域。
等离子体与电磁波的传播
等离子体与电磁波的传播在科学和技术的领域中，等离子体与电磁波的相互作用扮演着重要的角色。
等离子体是指处于高温或高电离状态下的气体，由带正电荷的离子和自由电子组成。
电磁波则是由电场和磁场相互作用形成的能量传播的形式。
在相互作用中，等离子体可以对电磁波的传播和调控产生显著的影响。
一种常见的等离子体与电磁波的相互作用是等离子体中的等离子体共振现象。
当某种频率的电磁波通过等离子体时，电子与电磁波的电场发生共振，导致等离子体发生强烈的吸收和反射。
这种现象在天文学、物理学研究以及电子设备中具有重要的应用。
等离子体共振的频率取决于等离子体的性质，如密度和温度。
通过调节等离子体的这些参数，可以控制电磁波的传播和吸收。
而等离子体对于电磁波的传播还存在Plasma-Drag Effect，即等离子体阻尼效应。
当电磁波传播穿过等离子体时，等离子体中的带电粒子与电磁波的相互作用会造成电磁波的能量损失。
这个效应在空间科学、等离子体物理学以及通信技术中具有重要的应用。
通过深入研究及理解等离子体对电磁波的阻尼效应，可以更好地设计和优化等离子体设备及通信系统。
除了等离子体共振和阻尼效应外，还有一个重要的等离子体与电磁波的相互作用是等离子体的波－波相互作用。
等离子体中的电子与离子不仅会与电磁波相互作用，还会与等离子体内激发的自身波相互作用。
这种波－波相互作用包括电子声波、离子声波、等离子体波、托马孙波等，它们对等离子体内部的能量转移和传播起着至关重要的作用。
等离子体与电磁波的相互作用还引发了一些非线性现象。
在等离子体中，由于粒子间的相互作用，电磁波的行为会变得更加复杂。
这些非线性效应包括自聚焦、自散焦、超声速传播、非线性波解等。
这些非线性现象常见于高功率激光器、星际等离子体、磁约束等离子体等领域。
总体来说，等离子体与电磁波的相互作用是一个复杂而丰富的领域。
通过深入研究等离子体的物理特性以及电磁波与等离子体的相互作用机制，我们可以更好地理解它们的行为，并进一步应用于各个领域。
电磁波与非磁化等离子体的相互作用_孙爱萍
中图分类号:TL61+ 2. 4
文献标识码: A
1 引言
研究电磁波在等离子体中的传播是一个古老而 又活跃的课题[ 1, 2] , 但主要集中于低频波的研究。九 十年代美国的 Vidmar[3] 开始研究高频波与等离子体 的相互作用, 并使用等离子体隐形这个概念。其实, 最早研究等离子体隐形技术的是前苏联的专家, 始 于二十世纪六十年代, 当时主要有三个方面的原因 促使他们对这一领域进行研究: 一是导弹和飞船再 入大气层时出现通信中断; 二是现代战争中电子对 抗的应用; 三是核爆炸的深入研究。这三方面的因 素都涉及到等离子体与电磁波的相互作用及影响。
的微波通信系统等。等离子体隐形技术的基体原理 是电磁波与等离子体的相互作用, 即利用等离子体
对电磁波的反射、折射、吸收、变频等, 将电磁波能量 衰减、改变电磁波的传播相角, 乃至使电磁波产生绕 射, 从而达到隐形效果。本文主要从等离子体对电 磁波功率的吸收作用方面着手研究。所取电磁波的 频段为现役雷达波的频段范围( 0. 5~ 10GHz) , 等离 子体中的电子与中性气体的碰撞频率为 011GHz 到 10GHz( 相对应于地面几十米高空的中 性气体的密 度) 。并比较电磁波在均匀与非均匀等离子体中传 播特性的差异。
功率为:
P r = P 0 | #T ( X) | 2
( 17)
总的透射功率为:
F P t = P 0 [ exp(- 2Ail d / sin Hi ) ]
( 18)
i
这里 l d 为等离子体每层的厚度。
总的吸收功率为:
P a = P 0- P r- Pt
( 19)
3. 2 计算结果 利用上述公式, 我们计算了在非均匀非磁化等
关于等离子体隐形技术的浅析
m r
c
c 为光速 （ 7 ）
( 8 )
(9) ( 10 )来自cR e
r
上式中 为衰减系数； 为相位常数。 下面分析等离子体的介电常数 r ： 由于在等离子体中，中性气体的密度远大于等离子体密度， 因此可以忽略电子与离子的碰撞，另外离子的质量远大于电子 的质量，可以忽略其运动，仅考虑电子的运动。 对于一团电子气来说，电子的移动相当于产生一个极化强 度 P ，它等于单位体积中的电偶极矩：
fm
fp=2.8GHz时电磁波吸收图
Pa/Po 1
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8
fe=0.1GHz fe=0.5GHz fe=1.0GHz fe=5.0GHz fe=10.0GHz
结论:
当等离子体密度比较大时，电子 与中性气体的碰撞频率比较大时,可以 有很好的隐形效果，最高可超过90%。
参考书目: 1、等离子体物理学导论 F•F•CHEN 中国科学技术大学(四系教材) 2、电磁波在等离子体中的传播 [苏]:B•JI•金兹堡 科学出版社 3、等离子体物理原理 马腾才、胡希伟、陈银华著 中国科学技术大学出版社1988 4、电磁场与电磁波 谢处方、饶克谨著 高等教育出版社1999.6月第二版 5、电磁波与等离子体的相互作用 孙爱萍、李丽琼、邱孝明、董玉英著 6、电磁场、电磁能和电磁波 [美]:L•M•玛奇德著 高等教育出版社1882.12月第一版 7、未来制造业和加工也中的等离子体 邱孝明
Pa/Po
0.8
fp=0.9GHz时电磁波的吸收图
0.7
0.6
电磁波在等离子体中的传播
电磁波在等离子体中的传播饶玉柱;周宇云【摘要】由于等离子体的广泛存在,研究电磁波在其中的传播特性就尤为重要.本文对相关的等离子体的特性进行了定性的描述和并列举了相关定量计算公式.分类讨论了无界/有界情况下比较了电磁波传播的特点并做了总结.【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2016(011)006【总页数】4页(P614-617)【关键词】等离子体;电磁波;传播;有界/无界【作者】饶玉柱;周宇云【作者单位】中国电子科学研究院,北京100041;中国电子科学研究院,北京100041【正文语种】中文【中图分类】V237等离子体是由处于在非束缚态的带电粒子组成的多粒子体系。
它和气体、液体、固体一起构成了自然界物质在同一层次上的四大基本形态。
等离子体是由离子、电子以及中性粒子组成，其中离子和电子所带的正、负电荷数是近似相等的，因此整体接近呈电中性。
等离子体中的处于非束缚态的带电粒子极易受到各种内部自洽电磁场和外部所加电磁场的影响，这使得等离子体的介质电磁性质与其他三态显著不同，不能够通过简单的电极化和磁化强度来描述，而需要将其状态演化方程组和麦克斯韦方程组相耦合来描述。
等离子体在自然界中广泛存在，例如恒星内部、恒星附近、气态的星云和大量的星际氢太阳风都是等离子体，它们约占整个宇宙的99%，地球周围大气层中距地面约50至500千米处的电离层是与人类关系最密切的巨大等离子体。
在天体物理，无线电空间通讯等技术中，研究等离子体的性质特别是研究现代通信中的主要载体电磁波在等离子体中的传播特性具有均有非常重要的意义。
在很多场合下，常遇到电磁波在等离子体中的传播问题。
最重要的情形有:A.无线电波在地球电离层中传播B.各种低频波在电离层，外逸层的传播C.宇宙中的射电波在太阳大气，星云，星际空间和行星星际空间中的传播D.等离子体波在宇宙条件下(如在日冕内)和地球电离层中的传播。
E.自发产生的闪电、极光等现象F.人工等离子体，如电弧放电、气体激光器、电离气体等等离子体的特性与其他三态显著不同，与电磁波传播有关的主要几条性质有：(1)它的参数(如温度、粒子密度等)有很大的变化范围(密度可以从103 m3～1033 m3，温度可以从102 K～109 K)，往往分布不均匀；(2)较容易成为介电常数等于或几乎等于零的弱吸收介质；(3)有相当大的频率色散(介电常数依赖于频率)，(4)在恒定磁场中其性质发生显著变化(即使磁场很微弱)(5)即使在简单均匀的电场中，等离子体的电磁性质也出现非线性……这些特性给我们定量的分析等离子体中电磁场带来了困难，但我们可以从统计物理上的平均角度来对其进行定量分析。
均匀非磁化等离子体对入射平面电磁波的吸收
方 向传 播 ，则有 ： Ｅ Ｅｅ ｐ ０ ｏ ￣） ＝ ｏ ｕ－ ｘ （ ２ ） 式 中 ：０为 电磁波 的频 率 ， 为 电磁波 的传播 ９
常数 。 由式 （）和式 （）可得 出电磁 波在 等 离 子 １ ２
体 中 的色散关 系为 ：
的相 互 作用 ，并 首 次使 用 了等 离子 体 隐 身这 个 术
８ ９
第 ｌ卷 ２
第４ 期
电子元 器 件 主 用
Ｅｌ ｃｒ ｎ ｃＣｏ ｐ ｎｅ ｔ＆ Ｄｅ ｉｅ Ａｐ ｉａ ｉｎ ｅ ｔｏ ｉ ｍ ｏ ｎ ｖ ｃ ｐｌ ｔｏ ｓ ｃ
Ｖｏ ．２ Ｎ ． Ｉ ｏ４ １
Ａｐ ．２ ０ ｒ ０１
２ １ 年４ ０ ０ 月
过 程 中会 发 生 衰 减 。 而 电 磁 波 到 达 金 属 衬 底 处 时 ，会 被衬 底完 全反 射 而 向空气 出射 。在 向空 气
表 ｌ 衰减与入射频率、碰 撞频率的关 系 （ｏｌ ｌ ｎ＝ Ｏ６。１ ｈ
出射 的 回程 中 ，电磁 波将 再 次衰 减 。如 果忽 略 二
次 反射 ，衰 减后 再 次到 达等 离子 体 与空 气界 面 处 的电磁 波将 全部 出射 回空气 中。假设 电磁波 在 真 空 中 的传播 功 率 为尸 ，经 真 空 与等 离 子体 界 面进 ０ 入 到等 离 子 体 内 的功 率 为 ，被 界 面反 射 的 功率 为 Ｐ ，衰 减 后 离 开 等 离 子体 的 功 率 为 ，那 么 ， Ｒ 当电磁 波垂 直人 射 时 ，在 交 界面 的反 射 功率 将满 足下 式 ：
由于 电磁 波一 般 的解 都 可 以用 平 面波 分 量 的
度 为ｌ 的均 匀 等 离 子 体 上 时 ，由 于等 离 子 体 的 另
等离子体与电磁波的应用
等离子体与电磁波的应用电磁波是一种由电场和磁场交替变化传播的波动现象，而等离子体是由带正电荷和带负电荷的粒子组成的物质状态。
等离子体与电磁波之间有着密切的关系，并且在许多领域都有重要的应用。
本文将通过对等离子体与电磁波的应用领域进行探讨，来展示它们在科学技术和生活中的重要性。
一、通信技术中的应用等离子体与电磁波的结合在通信技术领域具有广泛的应用。
以无线电通信为例，无线电信号通过电磁波的传播进行信息传输。
而在电离层中存在着丰富的等离子体，它可以反射和折射无线电波，从而使得无线电信号得以传播到较远的地方。
利用这一特性，人们可以通过卫星通信实现遥远地区的通信。
此外，等离子体还可用于调制和解调无线电信号，提高通信质量和速度。
二、物理实验中的应用等离子体与电磁波的相互作用在物理实验中有着重要的应用。
例如，在核聚变实验中，等离子体被用来维持和加热反应堆，将氢等离子体加热至数百万摄氏度，从而实现核聚变反应。
此外，等离子体还可以被用作包含离子源、加速器和聚焦器的设备，用于进行等离子体物理实验研究。
这些实验研究有助于我们更好地理解等离子体的特性和行为。
三、能源科学中的应用等离子体与电磁波在能源科学中有着广泛的应用。
等离子体聚变是一种潜在的清洁能源来源，可实现比核裂变更高的能量输出。
科学家们通过使用强热电磁场来控制、加热和解离等离子体，从而实现核聚变反应。
此外，等离子体还可以产生强烈的电磁辐射，如激光器的输出。
这些强大的辐射源在核融合能研究、材料加工和医学等领域都有着广泛的应用。
四、医疗科学中的应用等离子体与电磁波的应用不仅限于能源科学领域，在医疗科学中也有着重要的作用。
例如，等离子体在肿瘤治疗中具有独特的优势。
通过将等离子体应用于肿瘤细胞上，可以产生电磁辐射，使得细胞发生热破坏，从而起到治疗效果。
此外，等离子体在皮肤科学中也有重要的应用，如冷等离子体喷雾器可以用于治疗皮肤疾病和伤口愈合。
总结：等离子体与电磁波的应用广泛存在于科技和生活的各个领域。
论等离子体对电磁波的作用
论等离子体对电磁波的作用摘要：本文综述了等离子体的震荡特性，并讨论了电磁波在等离子体内传播的特性和等离子体对电磁波的折射作用关键词：等离子体频率电磁波色散等离子体是一种大部分原子被电离的气体，其中电子和离子是独立自由的。
等离子体是一种集体效应比碰撞效应占优势的电离气体。
当温度足够高时气体会发生电离。
碰撞中电离和复合之间的平衡如下图：、原子发生电离需要达到一个阀值能量，而复合则不需要，但是复合比电离发生的可能性要小得多。
这个阀值为电离能量（13.6eV）。
等离子体是“物质的第四态”，它是由许多可流动的带电粒子组成的体系。
在自然界中99%的物质是以等离子体状态存在的。
地球就是被一弱电离的等离子体（即电离层）所包围。
太空中的一些星体及星系就是由等离子体构成的，如太阳就是一氢等离子体球。
也可以在实验室中采用放电方法使不同的气体产生等离子体。
用于材料表面改性或合成新材料的等离子体，一般都是由低气压放电产生的。
等离子体的实例有：①气体放电：荧光，火花间隙，电弧，焊接，光源，受控核聚变。
②电离层：地球周围的电离带。
③行星际介质：行星和恒星的磁圈，太阳风。
④恒星物理学：恒星，脉冲星，辐射过程。
⑤气体激光器：等离子放电泵浦激光：CO2，He，Ne，HCN。
一、等离子体特性等离子体的状态主要取决于它的化学成分、粒子密度和粒子温度等物理化学参量，其中粒子的密度和温度是等离子体的两个最基本的参量。
对于实验室中采用气体放电方式产生的等离子体主要是由电子、离子、中性粒子或粒子团组成的。
因此，描述等离子体的密度参数和温度参数主要有：电子的密度n e 和温度T e 、离子的密度n i 和温度T i 以及中性粒子的密度n g 和温度T g 。
在一般情况下，为了保证等离子体的宏观电中性，要求等离子体处在平衡状态时，电子密度近似地等于离子密度n e ≈ n i = n 0。
可以用参量“电离度”ge e n n n +=η 来描述等离子体的电离程度。
磁化非均匀等离子体中模转换机制对电磁波吸收的数值研究
第 ２ ４卷 第 ３期 ２０ ０７年 ５月
Ｃ Ｎ Ｓ ＯＵ ＡＬ Ｏ ＯＭＰ Ｔ Ｉ Ａ Ｈ Ｉ Ｓ ＨＩ Ｅ Ｅ Ｊ ＲＮ Ｆ Ｃ Ｕ ＡＴ ＯＮ Ｌ Ｐ ＹＳ Ｃ
计
算
物
理
Ｖ１ ４Ｎ ． ｏ． ． ｏ３ ２
Ｍ＆ ．２ ｏ ｖ ０７
位置 ，垂 直入射时有不为零 的吸收率 ，且正角度范 围与负 角度范 围的峰值 吸收率 不相 等 ，磁场提 高了正入 射角
范 围 内 的 峰 值 吸 收 率 而 降 低 了负 角 度 范 围 内 的峰 值 吸 收率 （ 反 过 来 ，这 取决 于磁 场方 向 ） 或 ．
［ 键 词 】 磁 化 非 均 匀 等离 子 体 ；电磁 波 ； 性 模 转 换 ； 振 吸 收 关 线 共
［ 摘 要 】 用 数 值 方 法 研 究 磁 化 非 均 匀 等 离 子 体 （ 场 与 密 度 梯 度 垂 直 ） 中模 转 换 机 制 对 Ｐ极 化 电磁 波 的吸 收 磁 效 应 ，重 点 考 虑 磁 场 对 吸收 率 的影 响 ，结 果 表 明 ：与 非 磁 化 等 离 子 体 相 比 ，磁 场 的 加 入 使 得 吸 收 率 曲 线 相 对 入 射 角 的分 布 发 生 小 的偏 移 ， 吸 收率 为零 的位 置 不 是 发 生 在 零 度 入 射 （ 垂 直 入 射 ）时 ， 而 是 在 一 个 负 的 入 射 角 即
中电磁波 与静 电波 的线性 模转 换做 了大量 的研究 ¨ ， ］ 并将其 分 为两类 ： 一类 是 上 述 的 电磁 波 到静 电波 的转
换 ， 在激光 等 离子 体相互 作用 中有 重要 作用 Ｊ 这 ．在 电 磁波 与 实验 室 等离 子体 相 互 作用 中 ， 当碰撞 吸收 不 能很好 解释 实验 时 ， 可能就 需要 考虑 到这 种 电磁 波到静 电波 的模转 换 效应 ． 一类 是 上述转 换 的 反过 程 ： 另 等 离 子体 中的静 电波在共 振层 附近 转化 为 电磁波 ，产生 的 电磁 波 能够 透 出等 离 子体 并 被探 测 到 ．这 一过 程 与 电离层物 理 中的受 激 电磁波 发射 密切 相关 ． 非磁 化一维 不均 匀 等离 子体情 况 上 述两 类 问题 的模 转 换 系 Ｊ对 数 已经有 公认 的解 析结 果 ， 对磁 化非均 匀 等离 子体 情况 ， 而 尚没 有 一般 的解 析结 果 ， 磁 场与 密 度 梯度 平 对 行情 况 ， 弱磁 化条 件下 有近 似解 析解 ； 在 对磁 场与 密度 梯度 垂 直 情 况 ， 在垂 直 入 射 时也 有一 些 启 发 性 的近 似解 析解 ． 磁化 等离子体 中的 电磁 波模 与非 磁化 等 离 子体 中不 同 ， 当电磁 波 垂 直 于磁 场 传播 时存 在 两种 电 磁波模 ： 常波 与异 常波 ． 常波 是部 分 横波 部 分 纵 波 的混 杂 波 ，它 在 高混 杂 共 振层 处 完 全退 化 为 高 混 杂 寻 异 静 电振 荡 （ 冷等 离子 体情况 ） ．对磁 化 等离 子体 中模 转换 的数值 研 究 多倾 向于 粒 子模 拟 Ｈ ， ｊ 而求 解 流 体 模耦 合 微分 方程组 大 多没 有给 出具体 的边 界条 件处 理 。 。． 本文 研究一 种 零 阶磁场 与密度 梯度 垂直 的 磁化 非 均 匀 等离 子 体 ， 忽略 离 子 运 动 的流体 方 程 出 发 ，得 从 到一 维非 均匀 的磁 化等 离子体 中电场 的 ３个分 量 之间 的模 耦合 方 程组 ， 在适 当的边 界 条 件 下数 值 求 解此 微 分方 程组 ， 而 计算 不 同入射 角 、 同频 率 的电磁 波在 该等离 子体 中的模转 换 系数 （ 从 不 即吸收 系数 ） ．
电磁波在非均匀等离子体中的衰减效应研究
逐渐 被采用 ， 莫锦 军 、 希伟 、 爱 萍 等 人 在这 方 面 胡 孙 开展 了大量 的研 究１ 作 ¨＿ ＝ 。” 。
麦 斯方 ×＝ ×：等 ， 克 韦 程 一 ， 力 。 ＋ 。 ；
电子电流方程 ＋ （ ＝ ；； ｐ ； （） ） ＋ 。
１
离子 体 区宽度 与实 验 测 得 等离 子 体 区域 宽度 一 致 ，
０
为 ４ ０ｍ ８ ｍ。
图 １ 非 均 匀 等 离 子 体 密 度 分 布
计 算 中 ，等 离 子 体 角 频 率
＝ ［ 。／ ｎｅ
（ 。 ］ ， 应 的 频 率 可 近 似 为 ： ＝ｔ ２ ｒ ｍ ｓ ） 对 ｆ ｏ ， ／ｒ
关键词 等 离子体
电磁 波
衰减效 应
时域有 限差分法
中图法分类号
０３； ５ ９
文献标志码
Ａ
电磁波 在通 过 等离 子 体 中会 被 等离 子 体 吸 收 、 折 射 ， 而被 衰 减 。主 动应 用 电磁 波 对 等离 子 体 的 从 衰 减效应 ， 飞行 器 隐 身 和空 天 信 息 对抗 技 术 上 有 在 着 良好 的应 用 前 景 ¨２。另 一 方 面 ， 种 衰 减 效 应 － Ｊ 这 也会 带来 一些 不利 的 问题 ， 作 为航 天 器 动 力 系统 如 的电推力 器 喷 出 的等 离 子 体 喷 流 可 能 对 航 天 器 与
１ 数理模 型与实验 系统
１ １ 数 理模 型 ．
假 设等 离 子 体 源 假 设 为 各 向 同性 的 、 、 撞 热 碰
等 离子 体 ， 虑 电子 电流 ｌ ， 呵用 如 下 方 程 组 描 考 ６ 则 ］
电磁波在非均匀等离子体中传播和散射特性的研究
电磁波在非均匀等离子体中传播和散射特性的研究电磁波在非均匀等离子体中传播和散射特性的研究引言电磁波与等离子体的相互作用一直是科学家们关注的热点问题之一。
在空间科学、通信技术、等离子体物理等领域中，对电磁波在非均匀等离子体中的传播和散射特性进行深入研究有着重要的科学意义和应用价值。
本文将从非均匀等离子体的特性、电磁波在非均匀等离子体中的传播以及散射特性这三个方面进行探讨。
一、非均匀等离子体的特性等离子体是由离子和自由电子构成的气体，其性质十分复杂。
非均匀等离子体指的是等离子体的某些物理参数（如密度、电场等）在空间中存在较大变化的情况。
在非均匀等离子体中，电磁波与自由电子相互作用导致电磁波的传播和散射特性发生明显变化。
二、电磁波在非均匀等离子体中的传播电磁波在非均匀等离子体中的传播过程可以通过两种模式进行描述：准纵波和准横波。
准纵波是指电磁波沿着磁场方向传播，而准横波是指电磁波与磁场垂直传播。
非均匀等离子体的存在导致电磁波的传播速度百分之几到百分之十几的减小，进而引起电磁波的折射、反射和透射现象。
此外，电磁波在非均匀等离子体中的传播还与等离子体的参数变化、频率和偏振等因素密切相关。
三、电磁波在非均匀等离子体中的散射特性非均匀等离子体的存在导致电磁波发生散射现象，即电磁波在传播过程中被分散到各个方向上。
散射现象的强度与等离子体密度的不均匀程度、波长与等离子体尺度之间的比值以及散射角等因素有关。
对于超过等离子体尺度的波长，散射现象更加显著，而对于远小于等离子体尺度的波长，散射现象则相对较弱。
结论电磁波在非均匀等离子体中的传播和散射特性受到等离子体的密度、电场以及外界电磁波的参数等因素的影响。
非均匀等离子体引起电磁波传播速度的减小，进而产生折射、反射和透射现象。
同时，在非均匀等离子体中，电磁波会发生散射，散射强度与等离子体的不均匀程度、波长与等离子体尺度的比值以及散射角等因素有关。
未来的研究中，我们可以进一步探索非均匀等离子体中电磁波传播和散射特性的理论模型，深入研究电磁波与不同类型的非均匀等离子体相互作用的规律，并结合实验观测进行验证。
等离子体的基本概念-中国科学技术大学
等离子体的基本概念⏹什么是等离子体？由大量的带电粒子组成的非束缚态的宏观体系●非束缚性：异类带电粒子之间相互“自由”，等离子体的基本粒子元是正负荷电的粒子（电子、离子），而不是其结合体。
●粒子与电磁场的不可分割性：等离子体中粒子的运动与电磁场（外场及粒子产生的自洽场）的运动紧密耦合，不可分割。
●集体效应起主导作用：等离子体中相互作用的电磁力是长程的。
⏹等离子体是物质第四态⏹电离气体是一种常见的等离子体放电是使气体转变成等离子体的一种常见形式，等离子体 电离气体需要有足够的电离度的电离气体才具有等离子体性质。
“电性”比“中性”更重要( 电离度>10-4 )⏹宇宙中90％物质处于等离子体态●人类的生存伴随着水，水存在的环境是地球文明得以进化、发展的的热力学环境，这种环境远离等离子体物态普遍存在的状态。
因而，天然等离子体就只能存在于远离人群的地方，以闪电、极光的形式为人们所敬畏、所赞叹。
●由地球表面向外，等离子体是几乎所有可见物质的存在形式，大气外侧的电离层、日地空间的太阳风、太阳日冕、太阳内部、星际空间、星云及星团，毫无例外的都是等离子体。
●地球上，人造的等离子体也越来越多地出现在我们的周围。
–日常生活中：日光灯、电弧、等离子体显示屏、臭氧发生器–典型的工业应用：等离子体刻蚀、镀膜、表面改性、喷涂、烧结、冶炼、加热、有害物处理–高技术应用：托卡马克、惯性约束聚变、氢弹、高功率微波器件、离子源、强流束、飞行器鞘套与尾迹⏹等离子体参数空间⏹等离子体物理学科发展简史●19世纪30年代起–放电管中电离气体，现象认识–建立等离子体物理基本理论框架●20世纪50年代起–受控热核聚变–空间技术–等离子体物理成为独立的分支学科●20世纪80年代起–气体放电和电弧技术发展应用–低温等离子体物理发展⏹等离子体物理研究领域●低温应用等离子体●高温聚变等离子体●空间和天体等离子体⏹等离子体分类⏹等离子体特性●德拜( Debye )屏蔽在等离子体中引入电场，经过一定时间，等离子体中的电子、离子将移动，屏蔽电场——德拜屏蔽●准中性⏹等离子体基本条件●空间尺度要求：等离子体线度远大于德拜长度λD << L●时间尺度要求：等离子体碰撞时间、存在时间远大于特征响应时间τ >>τp●集合体要求：在德拜球中粒子数足够多，具有统计意义N D＝n e (4 D3 /3 ) >> 1⏹等离子体波●离子声波：离子运动，低频，与普通声波类似，纵波●电子等离子体波：电子运动，高频，纵波●电磁波：横波，等离子体可视为介质，折射率n<1 ，小于等离子体频率的波不能传播⏹无线电波在电离层的反射⏹磁化等离子体中的波动●Alfen 波：低频波，等离子体与磁场冻结在一起，相当于弹性介质●平行于磁场传播的波：左旋偏振波、右旋偏振波●垂直于磁场传播的波：寻常波、异常波等离子体的作用和应用⏹低温等离子体应用●冷等离子体应用–等离子体的化学过程刻蚀，化学气相沉积（成膜）–等离子体材料处理表面改性，表面冶金–光源冷光源（节能）●热等离子体应用–高温加热冶金、焊接、切割–材料合成、加工陶瓷烧结、喷涂、三废处理–光源强光源⏹等离子体军事及高技术应用●军事应用–等离子体天线、等离子体隐身、等离子体减阻、等离子体鞘套、等离子体诱饵●高技术–大功率微波器件、X射线激光、强流束技术、等离子体推进⏹空间天体等离子体●什么保护了我们地球：等离子体●北极光●我们的太阳●星系：巨大的聚变反应堆⏹聚变等离子体●聚变与裂变能●核聚变反应D + T = n + 4H eD + T = p + 3H e●受控热核聚变氘、氚是无环境污染及长寿命放射性废料，500升海水含10克氘，10克氘＋15克氚产生的能量相当于人一生的所需。
电磁波与等离子体相互作用
电气
学院（系、所）
研究生课程简介
131.816
课程名称：电磁波与等离子体的相互作用
英文名称：Interaction between Electromagnetic Wave and Plasmas 课程类型：□讲授课程 □实践（实验、实习）课程 √ □研讨课程 □专题讲座 □其它 考核方式： 专题报告 适用专业：脉冲功率与等离子体 开课学期： 第一学期 教学方式：讲授为辅自学为主 适用层次： 硕士 □ 博士 □ √ 学分：2
4．电磁波模 5．初值问题的弹道模及其物理意义 第三章.磁化等离子体中的电磁波 1. 正常（O）波与反常（X）波 2. Bernstein 波（高混杂波和低混杂波） 3.平行于磁场传播的电磁波（右旋波和左旋波） 4.回旋 Landau 阻尼和有限拉莫半径效应 5.电子回旋共振和离子回旋共振 第四章.外来电磁波在非均匀等离子体中的波传播行为 1.波的截止和共振 2.波的模式转化 第五章.电磁波与等离子体相互作用的工程应用 1.托克马卡装置中的波加热技术 1）波加热和入射波的（吸收）功率平衡 2）波驱动电流和波驱动（离子和等离子体）流动 2.等离子体隐身技术 6 学时 4 学时 8 学时
总学时/讲授学时： 32
/ 32
先修课程要求： <<等离子体物理基础>> 课程组教师姓名 刘明海 程之峰 职 称 专 业 年 44 26 龄 学术专长 等离子体应离子体 等离子体
课程教学目标： 教学大纲： （章节目录） 介绍等离子体的本征波模式，非磁化等离子体中的静电波，磁化等离子体 中的电磁波，外来电磁波在非均匀等离子体中的波传播行为（波的截止、共振. 模式转化） ，研讨电磁波与等离子体的相互作用在相关工程领域中的应用。 第一章．等离子体的本征波模式 1.线性 Vlasov 方程和 Maxwell 方程组 2.沿未扰动轨道积分法 3.沿未扰动导心轨道积分法 第二章.非磁化等离子体中的静电波 1.电子静电波和离子声波 ndau 阻尼及其物理意义 3.正能波和负能波及其物理意义 8 学时 6 学时
等离子体物理学中的电磁波与粒子相互作用研究
等离子体物理学中的电磁波与粒子相互作用研究近年来，等离子体物理学作为一门重要的学科，受到了越来越多科学家的关注。
其中，电磁波与粒子的相互作用研究成为了研究者们关注的焦点。
本文将从宏观与微观两个层面对这一领域进行探讨，展示其重要性和研究进展。
在宏观层面上，等离子体物理学研究着等离子体中电磁波与粒子的相互作用。
等离子体是由带正电荷和带负电荷的离子以及自由电子组成的，因此在电磁场的作用下会发生各种相互作用过程。
其中，最重要的相互作用过程之一是等离子体中的等离子体波。
等离子体波是指在等离子体中传播的一种电磁波，其特点是具有离散频率，这是由于等离子体中带电粒子的固有振荡引起的。
等离子体波有许多种类，其中包括电子浮游波、离子声波、离子电离波等等。
这些波动现象实际上是电磁波和带电粒子之间的相互作用结果。
通过研究这些波动现象，科学家们可以深入了解等离子体中电磁波与粒子的相互作用机制，从而为等离子体应用领域的开发提供理论基础。
在微观层面上，等离子体物理学研究的焦点是等离子体内部电磁波和粒子的相互作用机制。
具体而言，科学家们关注的是等离子体内部的等离子体波和带电粒子之间的相互作用过程。
在这方面，电磁波的作用往往表现为对带电粒子的推动力。
通过研究这些微观相互作用机制，科学家们可以揭示等离子体内部粒子的运动规律和能量传递方式，进而提供更多的理论依据和技术支持。
近年来，随着科学技术的发展，对于等离子体物理学的研究也取得了很大的进展。
一方面，科学家们通过实验和理论模拟等手段，不断深入研究等离子体中电磁波与粒子的相互作用机制，为等离子体应用领域的发展提供了重要的理论依据。
另一方面，随着等离子体技术的不断进步，等离子体应用领域也不断拓展，例如等离子体显示技术、等离子体刻蚀技术等。
这些应用的发展与电磁波和粒子的相互作用密切相关，其背后也离不开对等离子体物理学中电磁波与粒子相互作用的深刻认识。
综上所述，等离子体物理学中的电磁波与粒子相互作用研究的重要性不言而喻。
电磁波在非均匀碰撞等离子体中的透射增强效应
·高功率微波技术·电磁波在非均匀碰撞等离子体中的透射增强效应*聂 勇1,2， 闫二艳2,3， 杨 浩2， 黄诺慈1,2， 陈志国1,2， 郑强林2， 鲍向阳2， 胡海鹰2（1. 中国工程物理研究院 研究生院，四川 绵阳 621999； 2. 中国工程物理研究院 应用电子学研究所，四川 绵阳 621900；3. 高功率微波技术重点实验室，四川 绵阳 621900）摘 要： 为研究碰撞等离子体对电磁波传输性质的影响，基于电磁波在介质中的传输特性，将等离子体作为一种特殊的介质，针对一定实验条件下的高功率微波（HPM ）大气等离子体与一定范围电磁波的透射特性开展了实验、理论及仿真研究。
研究发现：S 波段HPM 在50 Pa 真空下形成的等离子体对不同频率的电磁波透射特性具有较大影响，且在一定频率范围内有规律地出现电磁波透射信号增强效应现象；获取了一系列不同频率连续电磁波穿过HPM 等离子体区域的透射波形，并对波形进行了归一化处理，在32.4 GHz 下，连续电磁波穿过有无等离子体区域的透射系数约有2倍的差异。
建立了仿真模型，获得31.5～32.5 GHz 范围内透射系数分布曲线图，穿过等离子体的电磁波出现透射增强效应，且在某些频点上出现了约1.9倍的透射增强。
该研究成果为HPM 大气等离子体在隐身、应急通讯、黑障通讯等方面的应用提供了重要的技术支撑。
关键词： 等离子体； 电磁波传输； 透射增强效应； 黑障通讯中图分类号： O451 文献标志码： A doi : 10.11884/HPLPB202133.200233Transmission enhancement effect of electromagnetic wave innon-uniform collisional plasmaNie Yong 1,2， Yan Eryan 2,3， Yang Hao 2， Huang Nuoci 1,2， Chen Zhiguo 1,2，Zheng Qianglin 2， Bao Xiangyang 2， Hu Haiying 2（1. Graduate School , China Academy of Engineering Physics , Mianyang 621999, China ;2. Institute of Applied Elecrtonics , CAEP , Mianyang 621900, China ;3. Science and Technology on High Power Microwave Technology , Mianyang 621900, China ）Abstract ： The effect of plasma on the transmission properties of electromagnetic waves and its application have always been one of the key research directions of electromagnetic theory and technology and plasma physics. The enhancement effect of collisional plasma on electromagnetic waves is a classic subject of the interaction between electromagnetic waves and plasma. Based on the transmission characteristics of electromagnetic waves in medium,this paper takes plasma as a special medium, and carries out experimental, theoretical and simulation studies on the transmission characteristics of high power microwave (HPM) atmospheric plasma and a certain range of electromagnetic waves under certain experimental conditions. The study found that the plasma formed by the S-band HPM under a vacuum of 50 Pa has a great influence on the electromagnetic wave transmission characteristics of different frequencies, and the electromagnetic wave transmission signal enhancement effect occurs regularly within a certain frequency range. A series of transmission waveforms of continuous electromagnetic waves of different frequencies passing through the HPM plasma area were obtained, and the waveforms were normalized. At 32.4 GHz,the transmission coefficient of continuous electromagnetic waves passing through the plasma area with plasma is about twice as high as that through the area without plasma. A simulation model was established, and the transmission coefficient distribution curve in the range of 31.5−32.5 GHz was obtained. The electromagnetic wave passing throughthe plasma showed a transmission enhancement effect, and at some frequency points, there was a transmission* 收稿日期：2020-08-07； 修订日期：2020-11-12基金项目：高功率微波技术重点实验室基金项目（JCKYS2018212036）作者简介：聂 勇（1996—），男，硕士研究生，从事高功率微波与物质相互作用研究；。
相对运动等离子体平板与电磁波相互作用研究
相对运动等离子体平板与电磁波相互作用研究
满良;邓浩川;薄勇;肖志河;杨利霞
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2023(38)1
【摘要】高超声速飞行器在飞行过程中,由于高温高压的作用,会在飞行器表面形成一层等离子体鞘层,飞行器及其等离子体鞘层相对于地面测控中心做高速相对运动,对目标物电磁回波会带来严重影响.此外,等离子体鞘层的时变特性,也会对目标物雷达回波进行调制,使测控中心难以识别、跟踪目标.本文利用Lorentz-FDTD方法研究了相对运动等离子体鞘层与电磁波之间的相互作用,并分析了等离子体鞘层的相对运动特性和时变特性对电磁波造成的影响,发现运动的时变等离子体除了对电磁波造成多普勒频移外,还会对入射波频谱进行调制.
【总页数】9页(P164-172)
【作者】满良;邓浩川;薄勇;肖志河;杨利霞
【作者单位】中国航天科工集团有限公司第二研究院;电磁散射重点实验室;安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O441;V11
【相关文献】
1.利用激波与电磁波相互作用的新型雷达机理研究
2.电磁波与非磁化等离子体的相互作用
3.平面电磁波在多层平板介质中的传播特性研究
4.中国科协第120期青年
科学家论坛“电磁波与材料的相互作用及电磁防护材料的发展”最近在空军工程设计研究局举行5.等离子体与电磁波相互作用FDTD数值模拟
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fm
分析
1.当电磁波频率接近等离子体频率时，吸收频率趋于峰值，这 是因为电磁波与等离子体发生共振，电磁波加强了等离子体电 子的振荡，电子吸收了较多的电磁波能量。 2.当电磁波频率、等离子体频率和碰撞频率都接近时（图一的 fen=0.5、1.0GHz和图二的fen=1.0、5.0GHz曲线的峰值点）， 吸收功率存在较大的峰值。这是因为两种共振（电子振荡和碰 撞）同时发生，吸收的电磁波能量最多。 3.吸收功率随等离子体密度的增大而增大，这是由于等离子体 密度越大，参与碰撞的电子越多，吸收的电磁波也就越多。 4.当 ，即fp=2.8GHz时，且碰撞频率较高时（fen =5.0、10.0GHz，尤其fen=5.0GHz），吸收功率在这个雷达范 围内都比较大，吸收比例最高可达90%以上，很理想。 5.此外，可以发现：反射频率随等离子体密度的增大而增大， 随电磁波频率的升高而减少，随碰撞频率的升高而减少；透射 频率则随等离子体的增大而减少，随电磁波频率的升高而增大。
参考书目 : 二、电磁波与均匀非磁化等离子体的相互作用 1、等离子体物理学导论 F•F•CHEN 1．基本理论 中国科学技术大学(四系教材) 首先给出电磁波在均匀非磁化等离子体中的麦 2、电磁波在等离子体中的传播 [苏]:B•JI•金兹堡 克斯韦方程组 科学出版社 3、等离子体物理原理 (1) 马腾才、胡希伟、陈银华著 (2) 中国科学技术大学出版社 1988 (3) 4、电磁场与电磁波 谢处方、饶克谨著 高等教育出版社1999.6月第二版 5、电磁波与等离子体的相互作用 孙爱萍、李丽琼、邱孝明、董玉英著 6、电磁场、电磁能和电磁波 [美]:L•M•玛奇德著 高等教育出版社1882.12月第一版 7、未来制造业和加工也中的等离子体 邱孝明
由传播常数
得：
上式中 为衰减系数； 为相位常数。 下面分析等离子体的介电常数 ： 由于在等离子体中，中性气体的密度远大于等离子体密度， 因此可以忽略电子与离子的碰撞，另外离子的质量远大于电子 的质量，可以忽略其运动，仅考虑电子的运动。 对于一团电子气来说，电子的移动相当于产生一个极化强 度 ，它等于单位体积中的电偶极矩： 式中 为电极化率，现在要求 和 的关系，故引用 郎之万方程：( 为电子与中性气体的碰撞频率）
关于等离子体隐形技术的浅析
宣读人： 张磊 PB01009032
一、引言 所谓等离子体的隐形技术，就是通过电磁 波与等离子体的相互作用，利用等离子体对电 磁波的反射、折射、吸收、变频等，将电磁波 能量衰减，改变电磁波的传播相角，乃至是电 磁波产生绕射，从而达到隐形效果。 本文在理论上从等离子体对电磁波功率的 吸收作用方面进行探讨、分析。所取的电磁波 频段为现役雷达的频率范围（0.5∽10GHz）， 等离子体中的电子与中性气体的碰撞频率为 0.1GHz∽10GHz。
对方程组中式（2）求旋度，并利用式（4）得：
E 0
利用矢量分析式，并考虑
，得
∴可得到电磁波在均匀非磁化等离子体中的传播方程
由于 电 磁 波 的一般解 都可以用平面波分量的傅立叶积分 来展开，这里仅以平面电磁波与等离子体的相互作用为例， 假设电磁波沿X轴正向传播，则：
式中 为电磁波的角频率； 为传播常数，有式（5）和式 （6）可解出电磁波在均匀非磁化等离子体中的色散关系为：
r
为电磁波频率
将式（14）代入式（11）得
而有等离子体频率：
假设电磁波在真空中的传播功率为 经真空与等离子体界 面进入到等离子体内的功率为 ，被界面反射的功率为 。 由于均匀等离子体的密度不变，对于一定频率的入射波，介电 常数不变，因此在等离子体内部不存在反射。 电磁波在交界面上的反电磁波吸收图
Pa/Po 1
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8
fe=0.1GHz fe=0.5GHz fe=1.0GHz fe=5.0GHz fe=10.0GHz
Pa/Po
0.8
fp=0.9GHz时电磁波的吸收图
0.7
0.6
0.5 fe=0.1GHz 0.4 0.3 fe=0.5GHz fe=1.0GHz fe=5.0GHz fe=10.0GHz 0.2
0.1
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8
通过界面进入等离子体介质内的电磁波功率为：
传播到任一位置
的波的功率为：
假设等离子体厚度为 ，则电磁波经等离子体衰变后在 处透射出去的功率：
因此电磁波被等离子体吸收的功率为：
计算参数：
电磁波频率在现役雷达工作频段中取值 ( 等离子体密度取 即 碰撞频率取 ; ; ); ，
等离子体厚度取
void math() { int i,j,k; float a,b,x,y,af,t,Pr,Pt,Pa; for(i=0;i<2;i++) for(k=0;k<5;k++) for (j=0;j<9;j++) { a=1-fp[i]*fp[i]/(fm[j]*fm[j]+fe[k]*fe[k]); b=fp[i]*fp[i]*fe[k]/fm[j]/(fm[j]*fm[j]+fe[k]*fe[k]); x=sqrt((sqrt(a*a+b*b)+a)/2); y=b/2/x; af=y*fm[j]*2*3.1415726*10/3; t=1/exp(2*af*0.1); Pr=((1-x)*(1-x)+y*y)/((1+x)*(1+x)+y*y); Pt=(1-Pr)*t; Pa=1-Pr-Pt; printf("fp=%-15f fe=%-15f fm=%f\n",fp[i],fe[k],fm[j]); printf("E=%-10f+%10fi saqt(E)=%-10f+%-10fi Af=%-10f \n",a,b,x,y,af); printf("Pr/Po=%-15f Pt/Po=%-15f Pa/Po=%-15f",Pr,Pt,Pa); printf("\n"); return; } }