ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВСПЛЕСКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА III

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВСПЛЕСКОВ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА III
ТИПА
Тирский В.В., Леденев В.Г., Томозов В.М., Сухов Б.Г.
Иркутский Филиал Института Лазерной Физики,
Иркутск -664033, а/я 4246, Россия.
Институт Солнечно-Земной Физики,
Иркутск-664033, а/я 4026, Россия.
При интерпретации генерации всплесков коронального радиоизлучения
III типа на второй гармонике ленгмюровской частоты плазмы привлекается
плазменный механизм генерации. Предполагается, что пучок электронов
генерирует в плазме ленгмюровскую турбулентность. Известно, что плазма, в
которой возбуждена ленгмюровская турбулентность, излучает на второй
гармонике ленгмюровской частоты электронов [1]. Такое излучение, выходя из
плазмы, может комбинационно рассеиваться на ленгмюровских пульсациях [2].
Последний процесс может сильно повлиять на поляризационные
характеристики рассматриваемого излучения. В настоящем докладе будет
анализироваться влияние процессов комбинационного рассеяния на
поляризационные характеристики излучения второй гармоники ленгмюровской
частоты при наличии магнитного поля.
Излучение плоскопараллельного слоя.
Считаем, что изотропный спектр ленгмюровской турбулентности обратно
пропорционален квадрату волнового числа ленгмюровской турбулентности. При
этом единица объема турбулентной плазмы с магнитным полем излучает в
единицу телесного угла мощность Q(x) со степенью круговой поляризации p(x)
(x-угол с направлением вектора индукции магнитного поля) для излучения
второй гармоники ленгмюровской частоты выходящего из слоя оптической
толщины меньше τ<0.8 получим для степени круговой поляризации P
следующее выражение:
P=(p cos(x)-pτ-(5/6)τY cos(x))/(cos(x) -τ -(5/6)τYp cos(x))
(1)
Здесь Y- отношение гирочастоты электронов плазмы к их ленгмюровской
частоте. Соотношение (1) и последующие могут описывать исследуемые
процессы с точностью плюс, минус пять процентов при условии, что τY
cosx<0.5.
Как видно из формулы (1) излучение, выходящее из слоя, имеет
круговую поляризацию даже в случае, когда единицей объема плазмы
генерируется неполяризованное излучение (т.е. когда p=0),
P=-(5/6)τY cos(x)/(cos(x) -τ)
(2)
Согласно (2) в излучении выходящем из слоя в этом случае преобладают
обыкновенные волны. Последнее связано с тем, что в магнитном поле более
интенсивно рассеивается излучение правокруговой (необыкновенные волны)
поляризации по сравнению с левокруговой поляризацией (обыкновенные волны)
[3], а рассеянное излучение дает вклад лишь в излучение на третьей гармонике
ленгмюровской частоты (комбинационное рассеяние).
2
Излучение из шара турбулентной плазмы с магнитным полем.
Используя те же приближения (кроме геометрии задачи), что и в
предыдущем параграфе для степени круговой поляризации второй гармоники
ленгмюровской частоты, выходящего из шара турбулентной плазмы c τ<0.8
получим следующее выражение:
P=(p-pτ-(5/6)τY cos(x))/(1-τ-(5/6)τYp cos(x))
(3)
Как видно из формулы (2), излучение, выходящее из шара турбулентной
плазмы, имеет круговую поляризацию (с преобладанием обыкновенных волн)
даже в случае, когда единицей объема плазмы генерируется неполяризованное
излучение p=0,
P=-(5/6)τY cos(x)/(1-τ)
(4)
Последнее имеет то же объяснение что и рассмотренное в случае
плоскопараллельного слоя. Радиоизлучение корональной плазмы Солнца на
второй гармонике ленгмюровской частоты электронов объясняется процессом
слияния
двух ленгмюровских плазмонов.
При этом в такой плазме
присутствует магнитное поле. Как видно из проделанных расчетов учет
процесса комбинационного рассеяния радиоизлучения ленгмюровскими
плазмонами может существенно повысить (на 20-30 процентов при Y=0.1,τ=0.7
и более при больших Y) степень круговой поляризации (преобладают
обыкновенные волны) радиоизлучения, выходящего из области источника.
[1] Железняков В.В., Радиоизлучение Солнца и планет, М.: Наука, 1964,
560 с.
[2] Тирский В.В., Томозов В.М., Рассеяние поляризованного
электромагнитного излучения турбулентными пульсациями плазмы, Изв. ВУЗов.
Физика. 1998.-N4.-с.102-107.
[3] Tirsky V.V. and Tomozov V.M. On the scattering of polarized
electromagnetic radiation due to plasma turbulent pulsations in the presence of a
magnetic field, Physica Scripta,-1995.-v.51.-pp.96-99.