等离子震荡

等离子震荡，也被称为朗缪尔波（以欧文-朗缪尔的名字命名），是导电介质中电子密度的快速震荡，如等离子体或金属在紫外线区域。

这种振荡可以被描述为自由电子气体的介电函数的不稳定性。其频率仅弱于振荡的波长。由这些振荡的量化产生的准粒子是质子。

朗缪尔波是由物理学家Irving Langmuir和Lewi Tonks在20世纪20年代发现的。它们在形式上与捷恩斯不稳定波平行，后者是由静态介质中的引力不稳定引起的。

考虑一个处于平衡状态的电中性等离子体，由带正电的离子和带负电的电子组成的气体。如果一个电子或一组电子相对于离子有微小的位移，库仑力就会把电子拉回来，起到恢复力的作用。

如果忽略电子的热运动，就有可能表明电荷密度在等离子体的频率上发生振荡

其中n e {{displaystyle n_{mathrm {e}}是电子的数量密度。}}是电子的数量密度，e {displaystyle e}是电荷，m∗ {displaystyle m{*}}是电子的有效质量，ε 0 {displaystyle varepsilon _{0}}是自由空间的允许率。请注意，上述公式是在离子质量为无限的近似情况下得出的。这通常是一个很好的近似值，因为电子比离子轻得多。

使用麦克斯韦方程进行证明。假设电荷密度振荡 ρ ( ω ) = ρ 0 e – i ω t {displaystyle rho ( omega )=rho _{0}e{-iomega t}}，连续性方程。

在天体物理学中经常遇到的电子-正电子等离子体的情况下，必须修改这个表达式。由于频率与波长无关，这些振荡有一个无限的相位速度和零群速度。

金属只对频率高于金属的等离子体频率的光透明。对于典型的金属，如铝或银，n e {displaystyle n_{mathrm {e}}约为1023 cm-3。}}大约是1023 cm-3，这使等离子体频率进入紫外线区域。这就是为什么大多数金属都会反射可见光，看起来很有光泽。