Shurik> Вот она - теория, да на неприготовленную-то почву...(С)
Ловлю на слове (С)
Ибо ниже будет веселее.
Shurik> Интересно(хотя если вы представляете суть происходящего, то это вас сильно не удивит), что концентрацию зарядов в данном случае рискованно делать как раз выше критической.
Это я вам и объясняю, только трактуете вы это не правильно
Для того, чтобы у вас было 10
16 ионов ( отрицательных и положительных - таков порядок возле критической концентрации - т.е. чтобы было поглощение, но с учетом массы иона ) сначала будет 10
16 только положительных ионов и столько же электронов -
выше критической! для электронов
Как я вам ранее показывал в слое металле для отражения ( разумеется не на 99% ) достаточно
одного слоя электронов что с гарантией у вас будет выполняться наклонном электронном треке при концентрации электронов на 3 порядка выше критической ( считая, что если мы поддерживаем ионную концентрацию, то поддерживаем мы ее на уровне на порядок ниже критического ).
Даже если предположить что импульсы иду с микросекундной частотой ( ибо время жизни ионов такого порядка ) то тем не менее требуемые ионные концентрации ( и даже протонные - об этом ниже ) ведут к очень высоким степеням ионизации ( порядка сотой-десятой части объема ) посему электронный пучок, который должен будет ионизировать газ на расстоянии нескольких метров будет достаточно мощным ( явно мощнее чтобы создать столько же свободных электронов ). Либо тогда импульсы должы идти чаще ( чтобы не заново создавать, а поддерживать такую концентрацию ), что опять приводит к повышенной мощности.
Более реальной выглядит микросекундная длительность импульса меньшей мощности ( так как электронная концентрация требуется на четыре порядка ниже ) чтобы поддержать электронную концентрацию ( которая длится десятки-сотни наносекунд ).
Shurik> (Если бы вы внимательно почитали работу (1), то наверняка заметили бы и там следующий текст -
Shurik> "Практический интерес представляют плазменные образования, в которых концентрация электронов не превосходит критической").
Если бы вы внимательно прочитали работу, то поняли, что это относится к электронам, концентрация ионов будет того же порядка, только время жизни больше. Т.е. концентрация ионов
заведомо ( где-то на три-четыре порядка, а с учетом различия частоты столкновений из-за меньшей скорости - еще меньше ) меньше критической и поддерживая частоту электронов на возлекритическом уровне ослабления на ионах мы получим в пределах процентов-долей процентов, что не существенно и ни к каким 10 Дб привести не может и ее не учитывают!
Shurik> Да, так вот, возвращаясь к сути вопроса - физический смысл критической частоты сотоит в том, что ниже критической частоты преобладает оражение ЭМ волн от границы(если таковая выраженно имеется) плазмы(имеется в виду достаточно толстый её слой). А выше критической частоты происходит проникновение волн внутрь плазмы(грубо говоря - более чем на длину волны).
Критическая частота вводится для
однородной среды, которую вы упорно рассматривать не хотите
И пжлста процент отражения в цифрах, а не словами.
Shurik> И это совершенно понятно - свободные заряженные частицы в ЭМ поле всегда будут его переизлучать/рассеивать - куды-ж они денутся... классическая электродинамика нас к этому обязывает.
Приплыли - элементарный источник поля ( электрон. Как известно, линии электрического поля замкнуты ) его рассеивает...
Shurik> Я ведь несколько раз спрашивал вас и про толщину слоя, и про то - что будет с ЭМВ "внутри плазмы"...
Shurik> Но, бесполезно... красивая простая формула затмила здравый смысл.
Кому-то очень захотелось усложнить задачу перед тем как решить более простую и выяснить для нее все параметры...
Shurik> А нас(ещё раз напоминаю) интересует рассеивание и поглощение(в идеальном, ну скажем электронном, газе будет чисто рассеивание, а в неидеальном к нему добавится поглощение), отражение же нам как раз крайне вредно, хотя в нашем данном плазменном образовании об этом сильно беспокоиться скорее всего не стоит ввиду сильно размазанных границ относительно длин волн... хотя, хотя... а на подлиннее-то волнах в метры и декаметры наше образование может засиять так, что не обрадуешься...
Это я вам и говорю - такое и получите на электронах, если хотите ослаблять на ионах.
Shurik> Теперь отметим в скобках, что "нитка" на 4.5 порядков тоньше длины волны, в самом нашем "клубничном" случае "3см"
Электронам в металлах это не мешает отражать радиоволны
Важна концентрация.
Shurik> И суммарный объём самих треков так же на несколько порядков меньше нашего общего объёма.
Если захотите ионизировать чтобы концентрация ионов была на два порядка меньше концентрации воздуха - станет сопоставим
Shurik> Придавать задаче хоть немного более общий вид я вам очень не советую. И так хорошо...
Тогда ее решать смысла нет - если мы знаем ответ на 15 км, а на 14 - уже нет - то и нафиг такая задача
Shurik> Вопрос сколько порядков допуска уложится в эту "качественность"
До порядка.
yacc>> Нет - именно дифракцию.
Shurik> Ну, тогда, по определения дифракции, должна быть некая более-менее чёткая граница(объект) на котором она происходит.
Не обязательно.
>> Рефракция - это и к геометрической оптике подходит без учета всяких волновых эффектов.
Shurik> Опять сказанули...
Shurik> Без учёта волновой природы излучения ни о какой рефракции говорить не приходится. Откуда же ей взяться на чистом потоке "корпускул"??
В том плане что лучи друг с другом не взаимодействуют даже если и пересекаются. Волновой природой только коэффициенты отражения и преломления для одного луча описываются. Как только размер неоднородностей становится порядка длины волны - про лучевое приближение можно забыть. Кстати, Ньютон как раз свет как волны не рассматривал, а преломление описывал
>> А дифракция - учет волновой природы в явном виде.
Shurik> Так же как и рефракция. Только каким боком она тут к нашему вопросу?(рефракция-то понятно)
Рефракция - это при
лучевом распространении. Пометьте себе: говорим "рефракция" подразумеваем приближение геометрической оптики и некий объем
однородной среды, такой, что это приближение действует. Нет однородной среды ( например градиентная ) - можно ввести "эффективную" однородную, ей соответсвующую ( если градиент плавный и неразрывный ), если такое позволительно. Нет такого - нет рефракции. Когда рассматривается малый однородный объем для вывода диэлектрической проницаемости - рефракции нет. Наиболее общий случай - просто распространение.
>> От электронов и ионов волны не отражаются.
Shurik> Очень печально видеть такое упорство в заблуждениях.
Shurik> Именно от них они и отражаются(если есть подходящие условия для отражения - см. формулу). И только от них. Нейтроны, нейтрино, фотоны и пр. частицы не имеющие электического заряда с ЭМ полем вообще никак не взаимодействуют
Вот тут приплыли окончательно... Еще раз повторяю -
от электронов и ионов волны не отражаются!.
Электроны взаимодействуют с полем и сами являются источниками поля. Отражение - это макроскопический параметр,
введенный для границы раздела сред, но вовсе не для частиц, ее составляющих. Даже в случае продольных волн любая одиночная неоднородность в среде является источником
сферических волн даже если падает луч - принцип Гюйгенса - какой тут коэффициент отражения/преломления? А? Электрон
взаимодействует с полем, но отражения
нет - его потом можно ввести, как некий параметр, выражающий соотношение амплитуды падающего поля и амплитудой результирующего поля в какой либо точке. Но изначально его нет!
Shurik> Тем не менее про свободные электроны в металлах специалисты говорят - "электронный газ", а про полупроводники вообще "электронно-дырочная плазма".
Shurik> И это не просто так, а потому что ведут они себя адекватно терминам.
В числах бы это весомее звучало
И ведут они себя так смотря на какие эффекты мы смотрим.
Shurik> Всё твёрдые тела отражают свет. Только механизм отражения у диэлектриков другой, чем у металлов. Но при этом всё равно - заряженными частицами, как ни крути
Т.е. плазме вовсе не обязательно быть сходной с металлом, чтобы отражать ЭМВ - достаточно иметь частицы, которые могут с ЭМВ взаимодействовать.
>>, а радиоволны почему-то пропускают,
Shurik> Всего-навсего - по причине меньшей частоты.
И рентген ( более высокие частоты ) пропускают
yacc>> Протоны откуда возьмете? Из водорода? А каков его процент? То, что влажность уменьшается с высотой знаете? И на 15км при -50 ее будет еще меньше. Откуда столько протонов?
Shurik> Приводил же уже цифры и резоны. Конечно при -50 давление насыщенного водяного пара гораздо меньше. Отсюда и ~0.1%.
Ну тады считаем - если брать на высоте порядка 15 км концентрацию воздуха как 2*10
18 то концентрация воды там будет 2*10
15 ( учитвая, что ее 0.1% ). Теперь берем массу протона как 2*10
3 массы электрона и получаем для этого случая частоту 10
10 - то, что нам нужно! .... только маленький вопрос остается - какова должна быть площадная интенсивность трека частиц ( скажем на площадь в 1 см
2 ) чтобы выбить
все протоны из всего водорода в объема 1 см
3 - именно такое для этого надо ( следует из формулы. )
И какая после этого будет ионная и электронная концентрация, учитывая, что с гораздо бОльшей вероятностью электрону по пути попадется молекула азота или кислорода, нежели воды?
P.S. После вот этого:
" >> От электронов и ионов волны не отражаются.
>> Очень печально видеть такое упорство в заблуждениях."
вы меня просто не поймете. Ибо если представлять распространение ЭМВ в плазме как отражение от электронов и ослабление на ионах ( от сорта которых очень зависит ослабление ) то задача для вас будет:
а) очень сложной ( ибо надо все ионы пересчитать - что вы от меня и пытаетесь добиться, кажется теперь я понимаю почему вам это так критично )
б) даже если вы ее решите, то решите не правильно - не по физике.
Ладно я ошибся с порядком, усомнился но не перепроверив выложил результат - меня тут же перепроверили те, кто с этим чаще сталкивается. Но с формулами у меня порядок был. А вот у вас подход изначально неправильный и комментируете вы его исключительно словами и общими ссылками - чтобы не было обид - давайте лучше цифры - тогда хоть проверить можно будет. А еще лучше почитайте две классические книги по электродинамике - Тамма и Ландау-Лифшица ( вторая - том, который "Электродинамика сплошных сред" называется ). Вот там и поймете что к чему.
P.P.S. Про критические частоты. Отражение/поглощение - это все-таки уже задача распространения, а на микроскопическом уровне вы хоть понимаете какому эффекту соотвествует критическая частота в плазме и как она выводится?