گذر امواج الکترومغناطیسی از پلاسمای چگال ناهمگن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال

2 گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، مرکز شیراز

3 دانشکده فیزیک، دانشگاه قم

چکیده

در این مقاله به بررسی چگونگی عبور امواج الکترومغناطیسی از لایة پلاسمای سرد ابرچگال ناهمگن در حضور میدان مغناطیسی پرداخته می­شود. پلاسمای ابرچگال نمونه‌ای از یک مادة چپگرد است، و عبور موج الکترومغناطیسی از آن ناشی از برانگیختگی مدهای سطحی پلاسما می­باشد. در اینجا ساختار خاصی از پلاسمای چگال معرفی می‌شود و به‌طور ویژه نشان داده می‌شود که امواج سطحی به‌خوبی می­توانند در دو سمت آن برانگیخته شوند و از این رو ساختار مناسبی جهت ساخت ابرلنزها می­باشد. در این ساختار چگالی حامل‌های بارالکتریکی از نظر مکانی، متغییر در نظر گرفته ­می­شود و تابع خاصی برای چگالی حامل‌های بار انتخاب می­شود که طی آن چگالی تدریجاً از دو طرف لایة پلاسما و به‌طور خطی افزایش می­یابد. به این ترتیب که فرض می­شود ضریب گذردهی الکتریکی معادل به‌طور خطی منفی شده و سپس به‌همان صورت در طرف دیگر لایه، مثبت شود. دامنه توزیع شدت موج برای مد عادی در دو حالت فرود عمودی و مایل بررسی می­شوند. در این حالت خاص میدان مغناطیسی خارجی تأثیری بر گذار موج ندارد. در مد عادی مشاهده گردید که امواج سطحی به خوبی در دو طرف ساختار ایجاد می‌شوند. از این رو ساختار معرفی شده قابلیت عبور غیرعادی امواج الکترومغناطیسی را دارد.  
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Electromagnetic wave transmission through inhomogeneous over-dense plasma

نویسندگان [English]

  • Seddigheh Miraboutalebi 1
  • Mohammad Kazem Khadivi Borogeni 2
  • Leyla Rajaei 3
چکیده [English]

Here, the transmission of electromagnetic waves was studied through an inhomogeneous over-dense plasma medium in the presence of a magnetic field. This plasma medium is in fact a kind of left handed material (LHM), in which the excitation of the surface waves is the principle actor for the transmission of electromagnetic waves. A specific structure was introduced for the overdense plasma and results showed that the surface waves can effectively be excited on both sides of the structure. The charge density of the plasma layer is supposed to have spatial variation, and in such a way that the density gradually (linearly) increases from both sides of the slab. In this way, the generalized electric permittivity of the plasma structure linearly acquires negative values and then, with the same rate, becomes positive. It is only considered the normal mode of the system. The amplitude of the electromagnetic waves was studied for the total structure, in the normal mode, for the perpendicular and oblique incidences. It was found that in this mode the surface waves can be excited effectively at the plasma surface, and hence the introduced structure has the capability of being used as a super lens.   

کلیدواژه‌ها [English]

  • Left Handed Materials (LHM)
  • Cold overdense plasma
  • Plasma with varying density