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カットオフ

波数 $k \rightarrow 0$の極限で $\omega = \omega_p$となる。 これより低い振動数では波は定常的には存在できないためカットオフ振動数、あるいはこれに対応する密度はカットオフ密度とよばれる。 $\omega < \omega_p$のとき、形式的に$k$を求めると

\begin{displaymath}
k = \frac {i\omega_p}c \left(1 - \frac {\omega_p^2}{\omega^2} \right)^{1/2}
= ik_i
\end{displaymath}

このとき波は

\begin{displaymath}
e^{ikx} = e^{-ik_ix}
\end{displaymath}

となり、指数関数的に減衰する。 しかしプラズマ中のカットオフになる領域の厚さがあまり厚くなければ、波の一部は通り抜けて再び伝搬することができる。 これはトンネル効果である。
\includegraphics[width=4cm,clip]{evanescent.eps}



Keiichi Takasugi
平成24年1月12日