Approche hamiltonienne de la turbulence faible de Langmuir

par Stéphane Zekri

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Dominique Escande.

Soutenue en 1993

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Une approche hamiltonienne a nombre fini de degres de liberte fournit une description mecanicienne, intuitive et techniquement simple du couplage autocoherent entre particules resonnantes et ondes de langmuir dans un plasma unidimensionnel. Ainsi, un calcul perturbatif autour d'une situation sans champ electrique montre que pour une realisation du plasma, l'instabilite landau est un mode propre du systeme et qu'elle est liee a un phenomene de synchronisation des particules faiblement resonnantes (non piegees) avec les ondes de langmuir. Ce calcul revele aussi l'existence des modes faisceaux, qui correspondent dans la limite continue aux modes de van kampen, et de modes balistiques. En revanche, l'amortissement landau n'est pas associe a un mode propre amorti et il apparait comme une propriete statistique consequence du melange des phases des modes de van kampen. Du fait qu'elle respecte la nature granulaire des particules resonnantes, cette approche permet de joindre de facon naturelle les contributions de l'emission spontanee a celles donnant l'effet landau. Un calcul perturbatif par rapport au couplage champ-particules, et une moyenne sur un ensemble de plasmas, retrouvent les equations quasi lineaires pour les ondes et les particules, modifiees par le terme d'emission spontanee. Il est egalement montre que l'amortissement landau est lie au phenomene de synchronisation et que c'est un effet non lineaire (comme dans un vrai plasma) en ce sens il n'existe pas en dessous d'un niveau d'equilibre de l'intensite des ondes, correspondant au niveau thermique dans un plasma maxwellien

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
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