XVII. Кино 43 страница.

ПЛАГАЛЬНАЯ КАДЕНЦИЯ (позднелат. plagalis, от греч. plagios - боковой, косвенный) (муз.), тип гармонич. каденции, в к-ром заключит. тонике предшествует субдоминанта (IV-I, II_6/4 -I, VII_4/3 - I и т. п.). Противопоставляется главному, осн. типу - автентической каденции, в к-рой осуществляется переход от доминанты к тонике. Сравнительно с автентической каденцией П. к. имеет более мягкий, менее динамичный и напряжённый характер. П. к. нередко встречается в заключениях полифонич. композиций эпохи Возрождения (отсюда др. название - церковная каденция), а также в рус. музыке (в связи с типичной для рус. нар. музыки плагальностью и характерным мелодич. заключением IV-I; пример - песня Садко " Ой ты, тёмная дубравушка" из 2-й картины оперы Н. А. Римского-Корсакова " Садко").

Лит.: Трамбицкий В. Н., Плагальность и родственные ей связи в русской песенной гармонии, в сб.: Вопросы музыкознания, в. 2, М., 1955.

ПЛАГАЛЬНЫЕ ЛАДЫ (муз.), система старинных ладов, чаще называемых средневековыми ладами.

ПЛАГИАТ (от лат, plagio - похищаю), вид нарушения прав автора или изобретателя. Состоит в незаконном использовании под своим именем чужого произведения (науч., лит., муз.) или изобретения, рационализаторского предложения (полностью или частично) без указания источника заимствования. По сов. праву виновный несёт ответственность за П. в гражданском либо в уголовном порядке, в зависимости от степени его обществ. опасности. По гражд. законодательству (напр., ГК РСФСР, ст. 499, 500) автор (после его смерти - наследники и др. лица, указанные в законе) вправе требовать восстановления нарушенного права (напр., публикации в печати о допущенном нарушении), запрещения выпуска произведения в свет либо прекращения его распространения; в случае причинения убытков автор может требовать их возмещения. По уголовному законодательству (напр., УК РСФСР, ст. 141) П. наказывается лишением свободы на срок до 1 года или штрафом до 500 руб.

ПЛАГИОКЛАЗИТЫ, то же, что анортозиты.

ПЛАГИОКЛАЗЫ (от греч. plagios - косой и klasis - ломка, раскалывание), распространённые породообразующие минералы, входящие в группу каркасных (по кристаллохимич. структуре) алюмосиликатов - полевых шпатов. По хим. составу представляют собой непрерывный изоморфный ряд (см. Изоморфизм) натриево-кальциевых алюмосиликатов - альбита Na[AlSi₃O₈] и анортита Ca[Al₂Si₂O₈] с неограниченной смешиваемостью. В виде примесей иногда содержат К₂О (до неск. процентов), BaO, SrO, FeO, Fе₂О₃ и др. По предложению Е. С. Фёдорова состав П. обозначают номерами, к-рые выражают процентное содержание в П. анортитовой частицы. Напр., П. № 72 представляет изоморфную смесь, содержащую 72% анортита и 28% альбита. В соответствии с номерами. П. присваивают и определённые названия: от № 0 до № 10 - альбит, № 10-30 - олигоклаз, № 30-50 - андезин, № 50-70 - Лабрадор, № 70-90- битовнит, № 90-100 анортит. Параллельно с увеличением содержания в изоморфном ряду П. анортитовой составляющей убывает относительное содержание кремниевой кислоты, в связи с чем П. от № 0 до № 30 наз. кислыми, № 30-50- средними и № 50-100 - основными. П. кристаллизуются в триклинной системе, причём кристаллические зёрна обычно представляют собой сложные двойники (см. Двойникование). В зависимости от состава и степени упорядоченности Аl-Si в структуре свойства П. меняются закономерно в широких пределах; от чистого альбита к чистому анортиту возрастают: плотность 2620-2760 кг/м³, тв. по минералогич. шкале 6-6, 5; показатели преломления 1, 53-1, 58. Темп-pa плавления 1100-1550 ^оС. Изучая при помощи поляризац. микроскопа с применением Фёдорова столика показатели преломления, угол оптич. осей, положение оптич. индикатриссы, законы двойникования и др. оптич. свойства и пользуясь спец. диаграммами зависимости свойств П. от их состава, определяют номер П., т. е. его состав.

Гл. масса П. образуется при кристаллизации магмы; они входят в состав магматических горных пород в качестве важнейших породообразующих минералов. Встречаются они также в контактово-метаморфич. образованиях (скарнах, роговиках и др.), а также в гидротермальных жилах (альбит). При выветривании П. легко переходят в гидрослюды, минералы эпидота группы, в глинистые минералы - каолинит, монтмориллонит и др. Иризирующие голубоватым, синим и золотистым цветом олигоклазы (лунный камень) и Лабрадор находят применение как поделочные камни.

Лит.: Дир У.-a., Хауи Р.-А., Зусман Дж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 4, М., 1966: Марфунин А. С., Полевые шпаты - фазовые взаимоотношения, оптические свойства, геологическое распределение, М., 1962.

ПЛАГИОТРОПИЗМ (от греч. plagios - косой и tropos - поворот, направление), рост органов растения под тем или иным углом к направлению раздражения (силе тяжести, источнику освещения и др.). Плагаотролны боковые побеги и корни, корневища, листья. Обычно плагиотропные органы имеют двусторонне-симметричное (дорзо-вентральное) строение. Угол наклона плагиотропных органов растения не является абсолютно постоянной величиной и может меняться в зависимости от условий, в к-рых произрастает растение. Ср. Ортотропизм.

ПЛАЗ (от франц. place - место), помещение на судостроит. предприятии с гладким полом (обычно окрашенным в чёрный цвет). На П. наносят в натуральную величину кривые теоретического чертежа судна, по к-рым изготовляют шаблоны для раскроя или выгиба отд. элементов обшивки и набора корпуса судна. П. имеются также на предприятиях авиац. пром-сти.

ПЛАЗМА (от греч. plasma - вылепленное, оформленное), частично или полностью ионизованный газ, в к-ром плотности положит. и отрицат. зарядов практически одинаковы. При достаточно сильном нагревании любое вещество испаряется, превращаясь в газ. Если увеличивать темп-ру и дальше, резко усилится процесс термической ионизации, т.е. молекулы газа начнут распадаться на составляющие их атомы, к-рые затем превращаются в ионы. Ионизация газа, кроме того, может быть вызвана его взаимодействием с электромагнитным излучением (фотоионизация) или бомбардировкой газа заряженными частицами.

Свободные заряженные частицы - особенно электроны - легко перемещаются под действием электрич. поля. Поэтому в состоянии равновесия пространственные заряды входящих в состав П. отрицат. электронов и положит. ионов должны компенсировать друг друга так, чтобы полное поле внутри П. было равно нулю. Именно отсюда вытекает необходимость практически точного равенства плотностей электронов и ионов в П.- её " квазинейтральности". Нарушение квазинейтральности в объёме, занимаемом П., ведёт к немедленному появлению сильных электрич. полей пространств. зарядов, тут же восстанавливающих квазинейтральность. Степенью ионизации П. a наз. отношение числа ионизованных атомов к полному их числу в единице объёма П. В зависимости от величины a говорят о слабо, сильно и полностью ионизованной П.

Средние энергии различных типов частиц, составляющих П., могут отличаться одна ог другой. В таком случае П. нельзя охарактеризовать одним значением темп-ры Т и различают электронную темп-ру Те, ионную темп-ру Тi(или ионные темп-ры, если в П. имеются ионы неск. сортов) и темп-ру нейтральных атомов Т_а (нейтральной компоненты). Подобная П. наз. неизотермической, в то время как П., для к-рой темп-ры всех компонент равны, наз. изотермической.

Применительно к П. несколько необычный смысл (по сравнению с др. разделами физики) вкладывается в понятия " низкотемпературная" и " высокотемпературная". Низкотемпературной принято считать П. с Ti =< 10⁵ К, а высокотемпературной - П. с Ti ~10⁶ -10⁸ К и более. Это условное разделение связано как с возможностью для П. достигать чрезвычайно больших температур, так и с особой важностью высокотемпературной П. в связи с проблемой осуществления управляемого термоядерного синтеза (УТC).

В состоянии П. находится подавляющая часть вещества Вселенной - звёзды, звёздные атмосферы, туманности галактические и межзвёздная среда. Около Земли П. существует в космосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу Земли (образуя радиационные пояса Земли) и ионосферу. Процессами в околоземной П. обусловлены магнитные бури и полярные сияния. Отражение радиоволн от ионосферной П. обеспечивает возможность дальней радиосвязи на Земле.

В лабораторных условиях и пром. применениях П. образуется в электрическом разряде в газах (дуговом разряде, искровом разряде, тлеющем разряде и пр.), в процессах горения и взрыва, используется в плазменных ускорителях, магнитогидродинамических генераторах и во мн. др. устройствах (см. раздел Применения плазмы).

Высокотемпературную П. получают в установках для исследования возможных путей осуществления УТС. Многими характерными для П. свойствами обладают совокупности электронов проводимости и дырок в полупроводниках и электронов проводимости (нейтрализуемых неподвижными положит. ионами) в металлах, к-рые поэтому наз. плазмой твёрдых тел. Её отличит. особенность - возможность существования при сверхнизких для " газовой" П. темп-pax - комнатной и ниже, вплоть до абс. нуля темп-ры.

Возможные значения плотности П. n(число электронов или ионов в см³) расположены в очень широком диапазоне: от n~10^-6 в межгалактич. пространстве и n ~ 10 в солнечном ветре до n ~ 10²² для твёрдых тел и ещё больших значений в центр. областях звёзд.

Термин " П." в физике был введён в 1923 амер. учёными И. Ленгмюром и Л. Тонксом, проводившими зондовые измерения (см. ниже) параметров низкотемпературной газоразрядной П. Кинетика П. рассматривалась в работах Л.Д. Ландау в 1936 и 1946 и А. А. Власова в 1938. В 1942 X. Алъфвен предложил уравнения магнитной гидродинамики для объяснения ряда явлений в космич. П. В 1950 И. Е. Тамм и А. Д. Сахаров, а также амер. физик Л. Спицер предложили идею магнитной термоизоляции П. для осуществления УТС. В 50-70-е гг. 20 в. изучение П. стимулировалось различными практич. применениями П., развитием астрофизики и космофизики (наблюдение космич. П. и объяснение процессов в ней) и физики верхней атмосферы Земли - особенно в связи с полётами космических летательных аппаратов, а также интенсификацией исследований по проблеме УТС.

Основные свойства плазмы. В резком отличии свойств П. от свойств нейтральных газов определяющую роль играют два фактора. Во-первых, взаимодействие частиц П. между собой характеризуется кулоновскими силами притяжения и отталкивания, убывающими с расстоянием гораздо медленнее (т. е. значительно более " дальнодействующими"), чем силы взаимодействия нейтральных частиц. По этой причине взаимодействие частиц в П. является, строго говоря, не " парным", а " коллективным" - одновременно взаимодействует друг с другом большое число частиц. Во-вторых, электрич. и магнитные поля очень сильно действуют на П. (в то время как они весьма слабо действуют на нейтральные газы), вызывая появление в П. объёмных зарядов и токов и обусловливая целый ряд спе-цифич. свойств П. Эти отличия позволяют рассматривать П. как особое, четвёртое состояние вещества.

К важнейшим свойствам П. относится упомянутая выше квазинейтральность. Она соблюдается, если линейные размеры области, занимаемой П., много больше дебаевского радиуса экранирования
[ris]

(е_е и e₁ - заряды электронов и ионов, п_е и n₁ - электронная и ионная плотности, k - Больцмана постоянная', здесь и ниже используется абс. система единиц Гаусса, см. СГC система единиц). Следовательно, лишь при выполнении этого условия можно говорить о П. как таковой. Электрич. поле отд. частицы в П. " экранируется" частицами противоположного знака, т. е. практически исчезает, на расстояниях порядка D от частицы. Величина D определяет и глубину проникновения внешнего электростатич. поля в П. (экранировка этого поля также вызывается появлением в П. компенсирующих полей пространств. зарядов). Квазинейтральность может нарушаться вблизи поверхности П., где более быстрые электроны вылетают по инерции за счёт теплового движения на длину ~D (рис. 1).
[ris]
Рис. 1. Электроны, вылетая по инерции из плазмы, нарушают квазинейтральность на длине порядка дебаевского радиуса экранирования D и повышают потенциал плазмы (n₁ и n_e - соответственно, плотности ионов и электронов).

П. наз. идеальной, если потенциальная энергия взаимодействия частиц мала по сравнению с их тепловой энергией. Это условие выполняется, когда число частиц в сфере радиуса D велико: N_D = (4/3)nD³n > > 1. В молнии Т ~ 2 x x10⁴K, n~ 2, 5· 10¹⁹ (плотность воздуха) и, следовательно, D ~ 10^-7 см, но ND ~ 1/10. Такую П. наз. сла6онеидеальной.

Помимо хаотич. теплового движения, частицы П. могут участвовать в упорядоченных " коллективных процессах", из к-рых наиболее характерны продольные колебания пространств. заряда, называемые ленгмюровскими волнами. Их угловая частота
[ris]
называется плазменной частотой (m = 9 ^. 10^-28 г - масса электрона). Многочисленность и разнообразие коллективных процессов, отличающие П. от нейтрального газа (см. ниже раздел Колебания и неустойчивости плазмы), обусловлены " дальностью" кулоновского взаимодействия частиц П., благодаря чему П. можно рассматривать как упругую среду, в к-рой легко возбуждаются и распространяются различные шумы, колебания и волны.

В магнитном поле с индукцией В на частицы П. действует Лоренца сила, в результате этого заряженные частицы П. вращаются с циклотронными частотами w _в = е В/тс по ларморовским спиралям (кружкам) радиуса
[ris]

где с - скорость света, е и т - заряд и масса электрона или иона
[ris]
- перпендикулярная В составляющая скорости частицы; подробнее см. Магнитные ловушки). В таком взаимодействии проявляется диамагнетизм П.: создаваемые электронами и ионами круговые токи уменьшают внешнее магнитное поле; при этом электроны вращаются по часовой стрелке, а ионы - против неё (рис. 2).

Рис. 2. Вращение ионов и элекронов по ларморовским спиралям ослабляет внешнее магнитное поле (диамагнетизм плазмы). Радиус вращения иона с зарядом е> 0 больше, чем у электрона (е< 0). " v_|| и v_{перпендикулярная} - параллельные и перпендикулярные магнитному полю В составляющие скоростей частиц.

Магнитные моменты круговых токов равны
[ris]

и в неоднородном поле на них действует (диамагнитная) сила, стремящаяся вытолкнуть частицу П. из области сильного поля в область более слабого поля, что является важнейшей причиной неустойчивости П. в неоднородных полях.

Взаимные столкновения частиц в П. описывают эффективными поперечными сечениями, характеризующими " площадь мишени", в к-рую нужно " попасть", чтобы произошло столкновение. Напр., электрон, пролетающий мимо иона на расстоянии т. н. прицельного параметра p (рис. 3), отклоняется силой кулоновского притяжения на угол Q, примерно равный отношению потенциальной энергии к кинетической, так что
[ris]

= e²/mv² ~ e²/kT (здесь
[ris]

- прицельное расстояние, при к-ром угол отклонения р = 90°). На большие углы р ~ 1 рад рассеиваются все электроны, попадающие в круг с площадью
[ris]

[ris]
Рис. 3. Электрон, пролетающий мимо иона, движется по гиперболе, з -угол отклонения.

которую можно назвать сечением " близких" столкновений. Если, однако, учесть и далёкие пролёты с
[ris]

то эффективное сечение увеличивается на множитель Л
[ris]

наз. кулоновским логарифмом. В полностью ионизованной П. обычно Л~ 10-15, и вкладом близких столкновений можно вообще пренебречь (см. сказанное выше о " дальнодействии" в П.). При далёких же пролётах скорости частиц изменяются на малые величины, что позволяет рассматривать их движение как процесс диффузии в своеобразном " пространстве скоростей". Хотя, как отмечалось, каждая частица П. одновременно взаимодействует с большим числом др. частиц, процессы в П. можно описывать с помощью представления о " парных" столкновениях. Средний эффект " коллективного" взаимодействия эквивалентен эффекту последовательности парных столкновений.

Если в П. не возбуждены к.-л. интенсивные колебания и неустойчивости, то именно столкновения частиц определяют её т. н. диссипативные свойства - электропроводность, вязкость, теплопроводность и диффузию. В полностью ионизованной П. электропроводность o не зависит от плотности П. и пропорциональна Т^3/2; при Т ~ 15 ^. 10⁶ К она превосходит электропроводность серебра, поэтому часто, особенно при быстрых крупномасштабных движениях, П. можно приближённо рассматривать как идеальный проводник, полагая o^_> бесконечности. Если такая П. движется в магнитном поле, то эдс при обходе любого замкнутого контура, движущегося вместе с П., равна нулю, что по закону Фарадея для индукции электромагнитной приводит к постоянству магнитного потока, пронизывающего контур (рис. 4). Эта " при-клеенность", или " вмороженность", магнитного поля также относится к важнейшим свойствам П. (подробнее см. в ст. Магнитная гидродинамика). Ею обусловлена, в частности, возможность самовозбуждения (генерации) магнитного поля за счёт увеличения длины магнитных силовых линий при хаотич. турбулентном движении среды. Напр., в космич. туманностях часто видна волокнистая структура, свидетельствующая о наличии возбуждённого таким образом магнитного поля.

Рис. 4. При высокой электропроводности среды силовые линии магнитного поля В движутся вместе с нею (свойство вмороженности силовых линий). v - скорость среды.

Методы теоретического описания плазмы. Осн. методами являются: 1) исследование движения отд. частиц П.; 2) магнитогидродинамич. описание П.; 3) кинетич. рассмотрение частиц и волн в П.

Скорость движения vотд. частицы П. в магнитном поле можно представить как сумму составляющих v_|| (параллельной полю) и
[ris] (перпендикулярной полю). В разреженной П., где можно пренебречь столкновениями, заряженная частица летит со скоростью v _|| вдоль магнитной силовой линии, быстро вращаясь по ларморовской спирали (см. рис. 2). При наличии возмущающей силы Fчастица также медленно " дрейфует" в направлении, перпендикулярном как магнитному полю, так и направлению силы F. Напр., в электрич. поле Е, направленном под углом к магнитному, происходит " электрический дрейф" со скоростью
[ris]

- составляющая напряжённости электрического поля, перпендикулярная магнитному полю В). Если же Е = 0, но магнитное поле неоднородно, то имеет место " центробежный дрейф" в направлении бинормали к силовой линии, а в продольном направлении диамагнитная сила тормозит частицу, приближающуюся к области более сильного магнитного поля. При этом остаются неизменными полная энергия частицы
[ris]

и её магнитный момент
[ris]

Таково, напр., движение в магнитном поле Земли космич. частиц (рис. 5), к-рые отражаются от полярных областей, где поле сильнее, и вместе с тем дрейфуют вокруг Земли (ионы - на запад, электроны - на восток). Поле Земли является магнитной ловушкой: оно удерживает захваченные им частицы в радиационных поясах. Аналогичными свойствами удержания П. обладают т. н. зеркальные магнитные ловушки, применяемые в исследованиях по управляемому термоядерному синтезу (подробнее см. Магнитные ловушки).

[ris]

Рис. 5. Космическая частица, захваченная в радиационном поясе, движется по зигзагообразной траектории вокруг Земли.

При описании П. с помощью уравнений магнитной гидродинамики она рассматривается как сплошная среда, в к-рой могут протекать токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем создаёт объёмные электродинамич. силы, к-рые должны уравновешивать газодинамич. давление П., аналогичное давлению в нейтральном газе (см. Газовая динамика). В состоянии равновесия магнитные силовые линии и линии тока должны проходить по поверхностям постоянного давления. Если поле не проникает в П. (модель " идеального" проводника), то такой поверхностью является сама граница П., и на ней газодинамич. давление П. р_газ должно быть равно внешнему магнитному давлению р_магн = В²/8П. На рис. 6 показан простейший пример такого равновесия - т. н. " зет-пинч", возникающий при разряде между двумя электродами. Штриховка указывает линии тока на поверхности П. Равновесие зет-пинча неустойчиво - на нём легко образуются желобки, идущие вдоль магнитного поля. При последующем развитии они превращаются в тонкие перетяжки и могут приводить к обрыву тока (подробнее см. Пинч-эффект). В мощных разрядах с токами ~ 10⁶ а в дейтериевой П. такой процесс сопровождается нек-рым числом ядерных реакций и испусканием нейтронов, а также жёстких рентгеновских лучей, что впервые было обнаружено в 195.2 Л. А. Арцимовичем, М. А. Леонтовичем и их сотрудниками.

[ris]

Рис. 6. Образование перетяжек на канале разряда, сжатого собственным магнитным полем. I - ток; В - индукция магнитного поля, равная нулю внутри разряда.

Если внутри " пинча" создать продольное магнитное поле B_||, то, двигаясь из-за " вмороженности" вместе с П., оно своим давлением будет препятствовать развитию перетяжек. Желобки и в этом случае могут возникать вдоль винтовых силовых линий полного магнитного поля, складывающегося из продольного поля и поперечного поля
[ris]

к-рое создается самим током П. I_||. Это имеет место, напр., в т. н. равновесном тороидальном пинче. Однако при условии
[ris]

(R и а - большой и малый радиусы тора, рис. 7) шаг винтовых силовых линий полного поля оказывается больше длины замкнутого плазменного шнура 2ПR и желобковая неустойчивость, как показывает опыт, не развивается. Такие системы, наз. токамаками, используются для исследований по проблеме УТС.

При рассмотрении движения П. методами магнитной гидродинамики необходимо учитывать, что вмороженность поля может быть неполной; её степень определяется магнитным Рейнольдса числом.
[ris]
Рис. 7. Токамак. Токи, текущие в проводящем кожухе, препятствуют смешению плазменного шнура.

Наиболее детальным методом описания П. является кинетический, основанный на использований функции распределения частиц по координатам и импульсам f = f (t, r, p). Импульс частицы p равен m v. В состоянии равновесия термодинамического эта функция имеет вид универсального Максвелла распределения, а в общем случае её находят из кинетического уравнения Болъцмана:
[ris]

Здесь F = еЕ + (e/c)[vB] - внешняя сила, действующая на заряженную частицу П., а член С (f) учитывает взаимные столкновения частиц. При рассмотрении быстрых движений П. столкновениями часто можно пренебречь, полагая С (f) ~0. Тогда кинетич. уравнение наз. бесстолкновительным уравнением Власова с самосогласованными полями е и В (они сами определяются движением заряж. частиц). Если П. полностью ионизована, т. е. в ней присутствуют только заряженные частицы, то их столкновения, ввиду преобладающей роли далёких пролётов (см. выше), эквивалентны процессу диффузии в пространстве импульсов (скоростей). Выражение С (f) для такой П. было получено Л. Д. Ландау и может быть записано в виде:
[ris]

где
[ris]

- градиент в импульсном пространстве,
[ris]

- тензорвый коэффициент диффузии в этом же пространстве, a F_c - сила взаимного (т. н. " динамического") трения частиц.

При высоких темп-pax и низкой плотности можно пренебречь столкновениями частиц с частицами в П. Однако в случае, когда в П. возбуждены волны к.-л. типа (см. ниже), необходимо учитывать " столкновения" частиц с волнами. При не слишком больших амплитудах колебаний в П. подобные " столкновения", как и при далёких пролётах, сопровождаются малыми изменениями импульса частиц, и член С (f) сохраняет свой " диффузионный" вид с тем отличием, что коэффициент
[ris]

определяется интенсивностью волн. Важнейшим результатом кинетич. описания П. является учёт взаимодействия волны с группой т. н. резонансных ч а с т и ц, скорости к-рых совпадают со скоростью распространения волны. Именно эти частицы могут наиболее эффективно обмениваться с волной энергией и импульсом. В 1946 Л. Д. Ландау предсказал возможность основанного на таком обмене " бесстолкновительного затухания" ленгмюровских волн, впоследствии обнаруженного в опытах с П. Если направить в П. дополнит. пучок частиц, то подобный обмен может приводить не к затуханию, а к усилению волн. Этот эффект в известном смысле аналогичен Черенкова - Вавилова излучению.

Колебания и неустойчивости плазмы. Волны в П. отличают их объёмный характер и разнообразие свойств. С помощью разложения в Фурье ряд любое малое возмущение в П. можно представить как набор волн простейшего синусоидального вида (рис. 8). Каждая такая (монохроматическая) волна характеризуется определённой частотой w, длиной волны L и т. н. фазовой Скоростью распространения v_фаз. Кроме того, волны могут различаться поляризацией, т. е. направлением вектора электрич. поля в волне. Если это поле направлено вдоль скорости распространения, волна наз. продольной, а если поперёк - поперечной. В П. без магнитного поля возможны волны трёх типов: продольные ленгмюровские с частотой w_o, продольные звуковые (точнее ионно-звуковые) и поперечные электромагнитные (световые или радиоволны). Поперечные волны могут обладать двумя поляризациями и могут распространяться в П. без магнитного поля, только если их частота w превышает плазменную частоту too. В противоположном же случае w < w_o преломления показатель П. становится мнимым, и поперечные волны не могут распространяться внутри П., а отражаются её поверхностью подобно тому, как лучи света отражаются зеркалом. Именно поэтому радиоволны с Л > ~ 20 м отражаются ионосферой, что обеспечивает возможность дальней радиосвязи на Земле.
[ris]
Рис. 8. Синусоидальный профиль плотности электронов в монохроматической плазменной волне.

Однако при наличии магнитного поля поперечные волны, резонируя с ионами и электронами на их циклотронных частотах, могут распространяться внутри П. и при w< w_o. Это означает появление ещё двух типов волн в П., наз. альфвеновскими и быстрыми магнитозвуковыми. Альфвеновская волна представляет собой поперечное возмущение, распространяющееся вдоль магнитного поля со скоростью VA =
[ris]

(Mi - масса ионов). Её природа обусловлена " вмороженностью" и упругостью силовых линий, к-рые, стремясь сократить свою длину и будучи " нагружены" частицами П., в частности массивными ионами, колеблются подобно натянутым струнам. Быстрая магнитозвуковая волна в области малых частот по существу лишь поляризацией отличается от альфвеновской (их скорости близки и определяются магнитным полем и инерцией тяжёлых ионов). В области же больших частот, где ионы можно считать неподвижными, она определяется инерцией электронов и имеет специфич. винтовую поляризацию. Поэтому здесь её наз. " геликонной ветвью" колебаний, или " ветвью вистлеров", т. е. свистов, поскольку в магнитосферной П. она проявляется в виде характерных свистов при радиосвязи. Кроме того, в П. может распространяться медленная магнитозвуковая волна, к-рая представляет собой обычную звуковую волну с характеристиками, несколько изменёнными магнитным полем.

Т. о., при наличии магнитного поля в однородной П. возможны волны шести типов: три высокочастотные и три низкочастотные. Если темп-pa или плотность П. в магнитном поле неоднородны, то возможны ещё т. н. " дрейфовые" волны. При больших амплитудах возможны " бесстолкновительные" ударные волны (наблюдаемые на границе магнитосферы), уединённые волны (солитоны), а также ряд др. " нелинейных" волн и, наконец, сильноразвитая турбулентность движения П.

В неравновесной П. при определённых условиях возможна " раскачка неустойчивостей", т. е. нарастание к.-л. из перечисленных типов волн до нек-рого уровня насыщения. Возможны и более сложные случаи индуцированного возбуждения волн одного типа за счёт энергии волн др. типа.