НЕЛИНЕЙНЫЕ ИОННО-ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ В КВАНТОВО-ВЫРОЖДЕННОЙ ТЕПЛОЙ ПЛАЗМЕ, СОДЕРЖАЩЕЙ ПЫЛЕВЫЕ ЧАСТИЦЫ

摘要

Изучается распространение ионно-звуковых волн в бесстолкновительной незамагниченной пылевой плазме, которая содержит вырожденные газы ионов и электронов, находящихся при ненулевых температурах. В рамках линейной теории выведено дисперсионное уравнение для изотермических ионно-звуковых волн и найдено точное выражение для линейной скорости ионного звука. Вычислена зависимость линейной скорости ионного звука от концентрации пыли в плазме. Анализ дисперсионного уравнения позволил найти области параметров задачи, в которых можно искать решения в виде солитонов. В рамках нелинейной теории получено и проанализировано точное решение исходных уравнений. Анализ выполнен методом псевдопотенциала Бернулли. Определены диапазоны фазовых скоростей периодических ионно-звуковых волн и скоростей солитонов. Показано, что эти диапазоны не пересекаются и что скорость солитона не может быть меньше линейной скорости ионного звука. Рассчитаны профили физических величин в периодической волне и в солито-не. Вычислена зависимость критической скорости солитонов от концентрации пыли в плазме.