amortecimento de landau - Wikilingue - Encydia
Em Física , o Amortecimento de Landau, chamado assim como foi descoberto pelo físico russo Lev Davidovich Landau, é o efeito de amortecimento (diminuição exponencial em função do tempo) de ondas de Langmuir (ondas electrostáticas longitudinales) em um plasma.
Interacção Onda-Partícula
O amortecimento de Landau ocorre devido ao intercâmbio de energia entre uma onda com velocidade de fase 
, e as partículas com velocidade aproximadamente igual a , ou seja, que estão em ressonância com a onda. As partículas com velocidade um pouco menor que serão aceleradas pelo campo eléctrico da onda, isto é, ganharão energia da onda, enquanto as partículas com velocidade um pouco maior a serão desaceleradas pelo campo eléctrico, isto é, vão ceder energia à onda.
Em um plasma sem colisões onde a função de distribuição das velocidades das partículas seja Maxweliana, se observa que o número de partículas que têm velocidade um pouco menor que a onda é maior que o número de partículas com velocidade um pouco maior que a onda. Isto quer dizer que há mais partículas obtendo energia da onda que partículas cedendo energia à onda, o que produz o amortecimiento da onda.
Interpretação Física
A demonstração matemática do amortecimiento de Landau é bastante complexa e envolve a avaliação de integrales de contorno, mas existe uma interpretação física que, apesar de não ser exacta, facilita enormemente a visualização deste fenómeno.
Podemos imaginar às ondas de Langmuir como ondas no mar, e as partículas como surfistas, se deslocando na mesma direcção que as ondas. Um surfista que se desloque pela água a uma velocidade um pouco menor que as ondas eventualmente será empurrado por uma delas (ganha energia), enquanto um surfista que se desloque um pouco mais rápido que uma onda (talvez braceando recostado em sua tabela, tratando de atingir a onda) vai empurrar "" a onda (ou seja, transfere energia).
Observese que só os surfistas participam nesta interacção de energia com a onda, já que possuem uma velocidade próxima (um pouco menor ou maior) à onda (partículas resonantes). Uma pelota flutuando na água subirá e baixará seguindo a forma da onda, sem existir intercâmbio neto de energia (nem vontade nem perde). O mesmo ocorre com uma lancha deslocando-se velozmente pela água.
Bibliografía
- Chen, Francis F. Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, Second Edition, 1984 Plenum Press, New York
