Известия Саратовского университета.
ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


парадокс Хартмана

Нелинейное туннелирование электромагнитной волны через слой плазмы

Рассмотрено распространение сильной плоской электромагнитной волны из вакуума через ограниченный слой холодной плазмы с учетом нелинейности в условиях туннелирования и прозрачности. Нелинейность учтена феноменологически как зависимость плазменной частоты и частоты столкновений от усредненного за период квадрата поля, т.е. переданная электронам энергия поля расходуется только на ионизацию. Получены связанные стационарные нелинейные интегральные уравнения для гармоник поля, а также нелинейное интегральное уравнение нестационарного процесса.

НЕЛИНЕЙНОЕ ТУННЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ЧЕРЕЗ СЛОЙ ПЛАЗМЫ

Рассмотрено распространение сильной плоской электромагнитной волны из вакуума через ограниченный слой холодной плазмы с учетом нелинейности в условиях туннелирования и прозрачности. Плазму считаем холодной и немагнитной, а электромагнитный импульс квазимонохроматическим, но коротким, т.е. не разогревающим слой за время прохождения. Нелинейность учтена феноменологически как зависимость плазменной частоты и частоты столкновений от усредненного за период квадрата поля. В указанном приближении получены связанные стационарные нелинейные интегральные уравнения для гармоник поля, а также нелинейное интегральное уравнение нестационарного процесса распространения. Определены скорость и время туннелирования в линейном и нелинейном случаях, распределение поля и коэффициент генерации третьей гармоники. Показано, что туннелирование занимает больше времени, чем прохождение такого же прозрачного слоя, а нелинейное туннелирование – процесс более длительный, чем линейное, при этом во всех случаях время прохождения волны больше времени прохождения эквивалентной длины в вакууме, т.е. со скоростью света.