双流体等离子体中低频波的色散关系与偏振

基于双流体模型，获得了磁化等离子体中低频波的色散关系与偏振的解析表达式。研究了在不同角度（相对于环境磁场 $\mathbf{B}_{0}$）和 \beta（等离子体压强与磁压强之比）值下传播的波的性质。结果表明，两个线偏振波，即低\beta $\left( \beta \ll 1\right)$ 等离子体中的快模和阿尔文模、\beta \sim 1 等离子体中的快模和慢模，以及高\beta $\left( \beta \gg 1\right)$ 等离子体中的阿尔文模和慢模，在近平行（于 $\mathbf{B}_{0}$）传播时变为圆偏振。阿尔文模的负磁螺旋度仅出现在低\beta等离子体中的小角度或中等角度处，而在高\beta等离子体中慢模的离子交叉螺旋度几乎与阿尔文模相同。还表明，对于长波波，电场偏振 $\delta E_{z}/\delta E_{y}$ 随温度比 $T_{e}/T_{i}$ 减小，并且在 $T_{e}/T_{i}\neq 0$ 等离子体中阿尔文模的左旋与右旋偏振之间的转变在 $T_{e}/T_{i}=0$ 时可能消失。在近垂直传播、低\beta和高\beta极限下的近似色散关系可以相当准确地描述这三个模式。