朗道阻尼(Landau damping)是指粒子和波相互作用使波的振幅减小的现象。在无碰撞的等离子体中传播的波,如果等离子体粒子的速度接近于波的相速度,由于共振作用速度稍大于相速度的粒子,把多余的能量 交给波,因而其平均速度减小到波的相速度;而速度稍小于相速度的粒子 ,从波中得到能量,平均速度增大到波的相速度。因此,当粒子的速度分布函数随速度的增大而减小时,从波中吸收能量的慢粒子较多,而把能量交给波的粒子较少,结果波的振幅减小,称朗道阻尼。 理论诠释 在等离子体中,速度v和波的相速v接近的带电粒子称为波的共振粒子。共振粒子所感受到的波的电场几乎是长期恒定的,因此共振粒子和波之间会发生较强烈的能量交换。v略低于v的粒子被波的电场推动而加速,于是波的能量被粒子吸收。反之,v略大于v的粒子会推动波,于是粒子的能量被波吸收。 如果等离子体是热平衡的,则粒子的速度分布f(v)是麦克斯韦分布,对于相速是v的波,v略大于v的粒子少而略小于v的粒子多,所以波与共振粒子相互作用总的效果是使波损失能量,即波受到阻尼而衰减。例如,朗缪尔波会和共振电子作用而受到阻尼;离子声波会和共振