阿尔文波

等离子体中的沿磁场方向传播的波
阿尔文波(Alfvén wave),又称剪切阿尔文波,是等离子体中的一种沿磁场方向传播的波,这种波的频率远低于等离子体的回旋频率,是一种线偏振的低频横波。处在磁场中的导电流体在垂直于磁场的方向上受到局部扰动时,沿着磁感线方向的磁张力提供恢复力,就会激发阿尔文波。阿尔文波是由瑞典物理学家汉尼斯·阿尔文首先预言的,因此得名。

正文

瑞典学者阿尔文发现的一种磁流体力学波。在磁场冻结的条件下,导电流体中可以出现这种波动。处在磁场中的导电流体,在垂直于磁场方向受到一种局部扰动时,便会激发起阿尔文波。阿尔文波是振动方向与传播方向垂直的横波,有时也称为剪切阿尔文波。根据宇宙磁流体力学原理,磁雷诺数很大,在某种意义上可以看作磁力线冻结在物质上一起运动,流体好像粘附在磁力线上,可以把磁力线视作质量等于每一根磁力线上的流体质量的物质线。磁力线上存在着张力B2/4πμ,因此,可以把磁力线比作弹性弦,磁力线的波动传播可以看作与弦线的振动传播十分类似。对于普通的弦线,横向振动满足下面方程
式中S为弦线中的张力;m为单位弦线长度上的质量。向z方向传播的波速为: