Octave已知等离子体频率fp与电磁波频率f,求群速度vg
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39. 等离子体中的电磁波
\(v_g = c\sqrt{1-\left(\frac{f_p}{f}\right)^2}\)
核心公式:
电磁波在等离子体中传播时相速度大于光速,群速度小于光速,能量以群速度传播。
群速度 vg = c√(1 − (fp/f)²)。当 f < fp 时根号内为负,波不能传播。
以 f = 2fp 为例,验证电磁波能通过等离子体及其群速度。
Octave计算方法
已知参数:
- 等离子体频率 fp(示例值:8.98e9 Hz)
- 电磁波频率 f(示例值:2·fp = 1.796e10 Hz)
代码如下:
function vg = group_velocity(c, fp, f)
vg = c * sqrt(1 - (fp / f)^2);
end
调用示例:
% 已知等离子体频率与波频率,求群速度
c = 3e8; fp = 8.98e9; f = 2 * fp;
vg = group_velocity(c, fp, f);
fprintf('群速度 vg = %.2e m/s', vg);
运行结果:
群速度 vg = 2.60e+08 m/s