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通过FDTD方法进行一维等离子体模拟,用于分析等离子体的行为。

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简介:
等离子介质在受到特定频率的电磁场作用时,会展现出两种截然不同的特性。具体而言,当施加的频率较低时,它表现出金属的特征;而当频率较高时,则呈现出电介质的透明性。无论是低频还是高频,我均指频率低于或高于等离子体的固有频率。在此模拟中,我展示了高斯信号冲击等离子体介质时的行为,并使用了高于等离子体频率的信号进行演示。为了确定等离子体的介电常数(对于未磁化等离子体),我将采用 Drude 模型。随后,我们对该模型进行了部分分数扩展。之后,我将运用 z 变换进行进一步分析,因为利用 z 变换作为一种数学工具能够提供简单且可靠的结果。通过获得这个描述等离子体色散关系(即介电常数)的模型后,我利用 FDTD 方法来计算等离子体的电磁响应。叶蛙技术同时增强了电场和磁场强度,并绘制了不同时间跨度的图表以观察其变化。

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