Ленгмюровская волна

Ленгмю́ровские во́лны — продольные колебания плазмы с плазменной частотой ${\displaystyle \omega _{p}={\sqrt {\frac {4\pi n_{e}e^{2}}{m}}}}$ (${\displaystyle e}$ — заряд электрона, ${\displaystyle m}$ — масса электрона, ${\displaystyle n_{e}}$ — концентрация электронов). Впервые изучены И. Ленгмюром и Л. Тонксом (L. Tonks) в 1929[1].

Предположим, что дебаевская длина достаточно велика и для плазмы характерно дальнодействие кулоновских сил, благодаря чему она может рассматриваться как упругая среда. Если группу электронов в плазме сдвинуть из их равновесного положения (тяжёлые ионы считаем неподвижными), то на них будет действовать электростатическая возвращающая сила, что и приводит к колебаниям.

В покоящейся холодной плазме (температура электронов Т_e→0) могут существовать нераспространяющиеся колебания (стоячие волны) с плазменной частотой ω_p; в тёплой плазме эти колебания распространяются с малой групповой скоростью[2].