共振和朗道阻尼

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共振和朗道阻尼之间的区别

共振 vs. 朗道阻尼

共振點（聲學稱為共鳴）是指當一種物理系統在特定頻率底下，比其他頻率以更大的振幅做振動的情形；此些特定頻率稱之為共振頻率在共振頻率下，很小的週期驅動力便可產生巨大的振動，因為系統儲存有振動的能量當阻尼。有很微小的機會，共振頻率大約與系統自然頻率或稱固有頻率相等，後者是自由振盪時的頻率。. 朗道阻尼是等离子体中由于波和粒子之间的共振导致的波阻尼，是一种无碰撞阻尼，最初是在1946年由苏联物理学家列夫·朗道提出的。人们一度认为物理上没有这种机制，这只是纯粹的数学结果。J.M.Dawson从波和粒子的能量交换的角度推导出朗道阻尼，1960年代又在实验上证实了这个现象。 朗道阻尼的起因是波和粒子之间的相互作用而导致的能量交换。相速度为v_的波能够与速度近似为v_的粒子发生强烈的相互作用，其结果是速度略微大于v_的粒子减速，失去能量，速度略微小于v_的粒子加速，得到能量。考虑在一个具有麦克斯韦速度分布的无碰撞等离子体中，速度略微小于v_的粒子总是比速度略微大于v_的粒子数目稍微多一点，其结果是得到能量的粒子比失去能量的粒子越多，粒子的总能量增加，则波的总能量减少，这样就表现为波的一种阻尼效应。如果波和粒子的速度相差很远，比如电磁波以光速传播，远大于电子、离子的热运动速度，则不会有朗道阻尼。 朗道阻尼也可以用一种直观但并不严格的物理情景解释，如右图所示。将朗缪尔波想像成海洋上的波浪，粒子如同漂浮在上面的船。如果船运动的速度略微小于波浪传播的速度，在与波浪相对静止的参考系看来，粒子被波浪推动；反之如果船的运动速度略微大于波速，粒子则推动波浪。 朗道阻尼通常可以分为线性朗道阻尼和非线性朗道阻尼两种。朗道阻尼在短波情况下表现得很显著，在长波情况下则可以忽略。这就是为什么实验上通常只能观察到长波的等离子体波，而难以观察到短波的等离子体波。.

阻尼

阻尼（damping）是指任何振动系统在振动中，由于外界作用（如流體阻力、摩擦力等）和/或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。 在實際振動中，由於摩擦力總是存在的，所以振動系統最初所獲得的能量，在振動過程中因阻力不斷對系統做負功，使得系統的能量不斷減少，振動的強度逐漸減弱，振幅也就越來越小，以至於最後的停止振動，像這樣的因系統的力學能，由於摩擦及轉化成內能逐漸減少，振幅隨時間而減弱振動，稱為阻尼振動。.

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波

波或波动是扰动或物理信息在空间上传播的一种物理現象，扰动的形式任意，傳遞路徑上的其他介質也作同一形式振動。波的传播速度总是有限的。除了电磁波、引力波（又稱「重力波」）能够在真空中传播外，大部分波如机械波只能在介质中传播。波速與介質的彈性與慣性有關，但與波源的性質無關。.

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