RSS feeds
РусскийEnglish
Issue 9, 2026
Volume year page
Issues Authors PACS Subscription For authors

Issues

 / 

2018

 / 

August

←  →

Methodological notes


Waves in inhomogeneous plasmas and liquid and gas flows. Analogies between electro- and gas-dynamic phenomena

 a,  b, a
a Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics, Leninskie Gory 1 build. 2, Moscow, 119991, Russian Federation
b Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences, ul. Vavilova 38, Moscow, 119991, Russian Federation

Two rather closely analogous classes of phenomena — plasma and hydrodynamic ones — are reviewed. Topics covered include: surface waves on an inhomogeneous plasma layer and on an inhomogeneous incompressible flow; the instability of the tangential discontinuity of an inhomogeneous gas flow and the negative mass instability of an electron-beam-carrying plasma; radiative Cherenkov instabilities of an electron beam in a plasma and of a gas flow in a gas; the instability of plasma flows and of incompressible fluid flows with inhomogeneous velocity profiles. Special attention is given to the collisionless damping of plasma surface waves. It is shown that no such damping occurs for surface waves in gas flows.

Fulltext pdf (675 KB)
Fulltext is also available at DOI: 10.3367/UFNe.2017.10.038214
Keywords: plasma and hydrodynamic analogies, tangential discontinuity instability, negative mass instability, analog of collisionless plasma damping
PACS: 41.60.Bq, 52.25.Os (all)
DOI: 10.3367/UFNe.2017.10.038214
URL: https://ufn.ru/en/articles/2018/8/c/
000449327500003
2-s2.0-85058293503
2018PhyU...61..748K
Citation: Kuzelev M V, Rukhadze A A "Waves in inhomogeneous plasmas and liquid and gas flows. Analogies between electro- and gas-dynamic phenomena" Phys. Usp. 61 748–764 (2018)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Received: 3rd, April 2017, revised: 27th, August 2017, 5th, October 2017

Оригинал: Кузелев М В, Рухадзе А А «Волны в неоднородной плазме и в неоднородных потоках жидкости и газа. Аналогии между электродинамическими и газодинамическими явлениями» УФН 188 831–848 (2018); DOI: 10.3367/UFNr.2017.10.038214

References (43) ↓ Cited by (7) Similar articles (20)

  1. ’I’?’?’?’?ур’? ’E ’’, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B ’E’?’?’?ы ’? ’?’?’?’?’?т’?’?’?т’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1975)
  2. Krall N A, Trivelpiece A W Principles Of Plasma Physics (New York: McGraw-Hill, 1973); ’z’?р. ’?’? русс’?. ya’?., ’Fр’?’?’? ’v, ’nр’?’?’?’?’?’?’?с ’B ’dс’?’?’?ы ф’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?ы (’a.: ’a’?р, 1975)
  3. ’’’?’?tsya’?с’?’?’? ’’ ’I ’a’?kh’?’?’?’?’? zh’?’?’?’?ст’? ’? ’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1973); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Loitsyanskiy L G Mechanics Of Liquids And Gases (New York: Begell House, 1995)
  4. ’’’?’?’?’?у ’’ ’K, ’’’?фsh’?ts ’M ’a ’I’?’?р’?’?’?’?’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1986); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Landau L D, Lifshitz E M Fluid Mechanics (Oxford: Pergamon Press, 1987)
  5. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B Usp. Fiz. Nauk 152 285 (1987); Kuzelev M V, Rukhadze A A Sov. Phys. Usp. 30 507 (1987)
  6. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B ’zр’?’?’?’?’?ы т’?’?р’?т’?ch’?с’?’?’? ф’?’?’?’?’? ’? ’?стр’?ф’?’?’?’?’?. ’l’?’?р’?’?’? ст’?т’?’?, ’?’?с’?yashch’?’?’?ы’? 70-’?’?т’?yu ’E.’’. ’I’?’?’?’?ур’?’? (’dт’?. р’?’?. ’’ ’E ’F’?’?’?ыsh, ’E Ya ’s’?’?’?’?’?р’?) (’a.: ’v’?у’?’?, 1989) с. 70
  7. Buts V A, Lebedev A N, Kurilko V I The Theory Of Coherent Radiation By Intense Electron Beams (Berlin: Springer, 2006)
  8. ’’’?фsh’?ts ’M ’a, ’z’?т’?’?’?с’?’?’? ’’ ’z ’s’?’?’?ch’?с’?’?ya ’?’?’?’?т’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1979); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Lifshitz E M, Pitaevskii L P Physical Kinetics (Oxford: Pergamon Press, 1981)
  9. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’dр’?’?’?’?’?с’?’?ya ’v ’I Zh. Eksp. Teor. Fiz. 150 1255 (2016); Kuzelev M V, Orlikovskaya N G JETP 123 1090 (2016)
  10. ’B’?’?’?с’?’?’?р’?’? ’B ’s, ’G’?’?’?’?’?’?’?’?’?ch ’’ ’l, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B ’dс’?’?’?ы э’?’?’?тр’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?ы (’a.: ’Eысsh’?ya sh’?’?’?’?, 1978); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Alexandrov A F, Bogdankevich L S, Rukhadze A A Principles Of Plasma Electrodynamic (Berlin: Springer-Verlag, 1984)
  11. Lin C The Theory Of Hydrodynamic Stability (Cambridge: Univ. Press, 1955); ’z’?р. ’?’? русс’?. ya’?., ’’’?’?ь Ts ’n’?’?р’?ya ’?’?’?р’?’?’?’?’?’?’?ch’?с’?’?’? уст’?’?ch’?’?’?ст’? (’a.: ’R’’, 1958)
  12. ’E’?’?’?’?’?’?’? ’E ’E ’a’?т’?’?’?т’?ch’?с’?’?ya т’?’?р’?ya уст’?’?ch’?’?’?ст’? ’?’?’?с’?’?’?’?р’?’?’?’?’?ь’?ыkh т’?ch’?’?’?’? ’? р’?’?’?’?т’?’? тур’?у’?’?’?т’?’?ст’? (’K’?’?’?’?’?ру’?’?ы’?: ’R’?т’?’?’?’?’?т, 2016)
  13. ’F’?’?’?р’?т’?’?’?’? ’B ’v ’z’?’?’?рkh’?’?ст’?ы’? ’? ’?’?’’’?’?’?ы’? ’?’?’?’?ы ’? ’?’?р’?’?’?ch’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?’? (’a.: ’e’?’?р’?’?’?т’?’?’?’?’?’?т, 1988)
  14. ’F’?’?’?’?ts’?’? ’G ’G ’F’?’?’?’?’?т’?’?’?ы’? ya’?’?’?’?’?ya ’? ’?’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1976); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Kadomtsev B B Reviews Of Plasma Physics Vol. 22 (Ed. V D Shafranov) (New York: Kluwer Acad. Plenum Publ., 2001) p. 1
  15. ’n’?’?’?ф’?’?’? ’B ’E ’i’?’?’?’?’?’?с’?ы’? ya’?’?’?’?’?ya ’? ’?’?’?’?’?’?’?’?yakh ’?’?’?’?’?ы (’a.: ’s’?’?’?’?т’?’?т, 2000)
  16. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B ’a’?т’?’?ы т’?’?р’?’? ’?’?’?’? ’? ср’?’?’?kh с ’?’?с’?’?рс’?’?’? (’a.: ’s’?’?’?’?т’?’?т, 2007)
  17. Lousell W H Coupled Mode And Parametric Electronics (New York-London: Wiley, 1960); ’z’?р. ’?’? русс’?. ya’?., ’’yu’?с’?’?’? ’p ’l’?ya’?’?’?’?ы’? ’? ’?’?р’?’?’?тр’?ch’?с’?’?’? ’?’?’?’?’?’?’?’?ya ’? э’?’?’?тр’?’?’?’?’? (’a.: ’R’’, 1963)
  18. ’I’?’?’?’?ур’? ’E ’’ ’i’?с’?р’?стр’?’?’?’?’?’? э’?’?’?тр’?’?’?’?’?’?т’?ыkh ’?’?’?’? ’? ’?’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1967); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Ginzburg V L The Propagation Of Electromagnetic Waves In Plasmas (Oxford: Pergamon Press, 1970)
  19. ’G’?’?’?т’?’?с’?’?’? ’G ’a Usp. Fiz. Nauk 179 1161 (2009); Bolotovskii B M Phys. Usp. 52 1099 (2009)
  20. ’n’?kh’?’?’?’? ’B ’v, ’l’?’?’?рс’?’?’? ’B ’B ’pр’?’?’?’?’?’?ya ’?’?т’?’?’?т’?ch’?с’?’?’? ф’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1972); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Tikhonov A N, Samarskii A A Equations Of Mathematical Physics (New York: Dover Publ., 1990)
  21. Abramowitz M, Stegun I A (Eds) Handbook Of Mathematical Functions With Formulas, Graphs, And Mathematical Tables (New York: Dover Publ., 1972); ’z’?р. ’?’? русс’?. ya’?., ’B’?р’?’?’?’?’?ts ’a, ’lт’?’?’?’? ’R (’i’?’?.) ’l’?р’?’?’?ch’?’?’? ’?’? с’?’?ts’?’?’?ь’?ы’? фу’?’?ts’?ya’? с ф’?р’?у’?’?’?’?, ’?р’?ф’?’?’?’?’? ’? ’?’?т’?’?’?т’?ch’?с’?’?’?’? т’?’?’?’?ts’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1979)
  22. ’l’?’?’?’? ’E ’z, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B ’e’?’?’?тр’?’?’?’?’?’?т’?ы’? с’?’?’?ст’?’? ’?’?’?’?’?ы ’? ’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?’?ыkh ср’?’? (’a.: ’Bт’?’?’?’?’?’?т, 1961)
  23. ’E’?’?’?’?’?’?р’?’? ’E ’l ’pр’?’?’?’?’?’?ya ’?’?т’?’?’?т’?ch’?с’?’?’? ф’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1976); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Vladimirov V S Equations Of Mathematical Physics (Moscow: Mir, 1984)
  24. ’’’?’?’?’?у ’’ ’K Zh. Eksp. Teor. Fiz. 26 547 (1946)
  25. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, Khу’?’?zhу’? ’v ’I ’i’?’?’?’?т’?kh’?’?’?’? э’?’?’?тр’?’?’?’?’? 53 726 (2008); Kuzelev M V, Khundzhua N G J. Commun. Technol. Electron. 53 689 (2008)
  26. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, Khу’?’?zhу’? ’v ’I ’i’?’?’?’?т’?kh’?’?’?’? э’?’?’?тр’?’?’?’?’? 56 423 (2011); Kuzelev M V, Khundzhua N G J. Commun. Technol. Electron. 56 389 (2011)
  27. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B ’e’?’?’?тр’?’?’?’?’?’?’?’?’? ’?’?’?т’?ыkh э’?’?’?тр’?’?’?ыkh ’?уch’?’?’? ’? ’?’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1990)
  28. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B Usp. Fiz. Nauk 178 1025 (2008); Kuzelev M V, Rukhadze A A Phys. Usp. 51 989 (2008)
  29. ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B ’? ’?р. ’s’?’?’?’?’? с’?’?ь’?’?т’?ch’?ыkh р’?’?yaт’?’?’?стс’?’?kh э’?’?’?тр’?’?’?ыkh ’?уch’?’?’? (’a.: ’’’M’v’B’v’K, 2016)
  30. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B Zh. Eksp. Teor. Fiz. 134 1034 (2008); Kuzelev M V, Rukhadze A A JETP 107 887 (2008)
  31. ’G’?’?’?’?’?’?’? ’E ’E, ’Fу’?’?’?’?’? ’a’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B Fiz. Plazmy 10 548 (1984); Bogdanov V V, Kuzelev M V, Rukhadze A A Sov. J. Plasma Phys. 10 319 (1984)
  32. ’Fу’?’?’?’?’? ’a ’E, ’iуkh’?’?’?’? ’B ’B, ’lтр’?’?’?’?’? ’z ’l ’z’?’?’?’?’?’?’?’?ya р’?’?yaт’?’?’?стс’?’?ya ’l’ECh-э’?’?’?тр’?’?’?’?’? (’a.: ’R’?’?-’?’? ’a’I’n’p ’?’?. ’v.’e. ’G’?у’?’?’?’?, 2002)
  33. ’I’?’?’?’?ур’? ’E ’’ ’n’?’?р’?т’?ch’?с’?’?ya ф’?’?’?’?’? ’? ’?стр’?ф’?’?’?’?’?. ’K’?’?’?’?’?’?т’?’?ь’?ы’? ’?’?’?’?ы 2-’? ’?’?’?. (’a.: ’v’?у’?’?, 1981); ’z’?р. ’?’? ’?’?’?’?. ya’?., Ginzburg V L Theoretical Physics And Astrophysics (Oxford: Pergamon Press, 1979)
  34. Davidson R C Theory Of Nonneutral Plasmas (Reading, Mass.: W.A. Benjamin, 1974); ’z’?р. ’?’? русс’?. ya’?., ’K’?’?’?’?с’?’? ’i ’n’?’?р’?ya ’?’?рyazh’?’?’?’?’? ’?’?’?’?’?ы (’a.: ’a’?р, 1978)
  35. Langmuir I Cen. Elec. Rev. 27 449 (1924)
  36. Langmuir I Cen. Elec. Rev. 27 538 (1924)
  37. Langmuir I Cen. Elec. Rev. 27 616 (1924)
  38. Langmuir I Cen. Elec. Rev. 27 762 (1924)
  39. Langmuir I Cen. Elec. Rev. 27 810 (1924)
  40. Tonks L, Langmuir I Phys. Rev. 33 195 (1929)
  41. Tonks L, Langmuir I Phys. Rev. 33 990 (1929)
  42. Tonks L, Langmuir I Phys. Rev. 34 876 (1929)
  43. ’l’?’?’?’? ’E ’z ’E’?’?’?’?’?’?’? ’? ’?’?’?’?т’?ch’?с’?уyu т’?’?р’?yu ’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1971)
© 1918–2026 Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Email: ufn@ufn.ru Editorial office contacts About the journal Terms and conditions