Parâmetro de similaridade relativística - Relativistic similarity parameter

Na física relativística de plasma a laser, o parâmetro de similaridade relativística S é um parâmetro adimensional definido como

${\ displaystyle S = {\ frac {n_ {e}} {a_ {0} n_ {cr}}}}$,

onde é a densidade do plasma do elétron, é a densidade crítica do plasma e é o potencial do vetor normalizado. Aqui está a massa do elétron , é a carga do elétron, é a velocidade da luz e é a frequência do laser. Observe que as unidades CGS foram usadas acima. ${\ displaystyle {n_ {e}}}$${\ displaystyle {n_ {cr} = m_ {e} \ omega _ {0} ^ {2} / 4 \ pi e ^ {2}}}$${\ displaystyle {a_ {0} = eA / m_ {e} c ^ {2}}}$${\ displaystyle {m_ {e}}}$${\ displaystyle {e}}$${\ displaystyle {c}}$${\ displaystyle {\ omega _ {0}}}$

O conceito de similaridade e o parâmetro de similaridade foram introduzidos pela primeira vez na física do plasma por Sergey Gordienko. Ele permite distinguir entre plasmas relativisticamente superdensos e subdensos . ${\ displaystyle {S}}$${\ displaystyle {(S \ gg 1)}}$${\ displaystyle {(S \ ll 1)}}$

O parâmetro de similaridade está conectado às propriedades básicas de simetria da equação de Vlasov sem colisão e é, portanto, o plasma relativístico análogo do número de Reynolds na mecânica dos fluidos . Gordienko mostrou que, no limite relativista ( ) a dinâmica do laser-plasma depende de três parâmetros adimensionais: , e , onde é a duração do pulso de laser e é o raio típico da cintura do laser . O principal resultado da teoria da similaridade relativística pode ser resumido da seguinte forma: se os parâmetros da interação (densidade do plasma e amplitude do laser) mudam simultaneamente de forma que o parâmetro permaneça constante, a dinâmica dos elétrons permanece a mesma. ${\ displaystyle {a_ {0} \ gg 1}}$${\ displaystyle \ omega _ {0} \ tau}$${\ displaystyle {R \ omega _ {0} / c}}$${\ displaystyle {S}}$${\ displaystyle {\ tau}}$${\ displaystyle {R}}$${\ displaystyle {S}}$

A teoria de similaridade permite derivar escalas não triviais de lei de potência para a energia de elétrons rápidos em plasmas subdensos e superdensos.

Referências

links externos

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