PhysSandbox
Mecánica clásicaOndas y sonidoElectricidad y magnetismoÓptica y luzGravedad y órbitasLaboratorios
🌙Astronomía y el cielo🌡️Termodinámica🌍Biofísica, fluidos y geociencias📐Visualización matemática🔧Ingeniería🧪Química
ESENRUPT

Simuladores afines

Siga con temas cercanos de esta categoría — o todos los 65 de «Electricidad y magnetismo».

Toda la categoría →
NuevoUniversidad / investigación

Onda de Alfvén a lo largo de una línea de campo

Abrir el simulador

Onda MHD transversal: v_A = B/√(μ₀ρ), oscilación de la línea de campo, modos estacionarios y reflexión del impulso en los extremos.

NuevoUniversidad / investigación

Apantallamiento de Debye en un plasma

Abrir el simulador

Carga de prueba en un plasma electrónico: potencial de Yukawa φ ∝ e^{−r/λ_D}/r, λ_D = √(ε₀k_BT/n_e e²), mapa del potencial y λ_D frente a T y n.

NuevoEscuela

Onda electromagnética plana

Abrir el simulador

E ⊥ B ⊥ k: campos sin(kz − ωt), vector de Poynting a lo largo de z; ω = ck (c = 1).

NuevoUniversidad / investigación

ROE y onda estacionaria en una línea

Abrir el simulador

La carga compleja Z_L fija Γ y la ROE; envolvente |V| y Re{V} instantáneo a lo largo de una línea sin pérdidas.

NuevoUniversidad / investigación

Guía de onda rectangular TE₁₀

Abrir el simulador

Campos E_y, H_x, H_z; frecuencia de corte f_c, β, longitud de onda en la guía λ_g; plantillas de sección WR.

NuevoEscuela

Circuito RLC en serie

Abrir el simulador

Resonancia, módulo de la impedancia |Z| y fase: curva I(f) y ondas de voltaje y de corriente.

PhysSandbox

Simuladores interactivos de física, química e ingeniería para estudiantes, docentes y quienes tengan curiosidad.

Física

  • Mecánica clásica
  • Ondas y sonido
  • Electricidad y magnetismo

Ciencia

  • Óptica y luz
  • Gravedad y órbitas
  • Astronomía y el cielo

Más

  • Termodinámica
  • Biofísica, fluidos y geociencias
  • Visualización matemática
  • Ingeniería
  • Química

© 2026 PhysSandbox. Simuladores científicos interactivos y gratuitos.

PrivacidadTérminosContacto
Inicio/Electricidad y magnetismo/Oscilaciones de Langmuir

Oscilaciones de Langmuir

Oscilaciones colectivas de los electrones a ω_p = √(n_e e²/ε₀m_e): onda δn, dispersión ω(k) de Bohm–Gross y ω_p(n).

Oscilaciones de Langmuir

18
10000K
500m⁻¹
0.15
1×

Oscilaciones colectivas de los electrones contra un fondo iónico inmóvil. **ω_p** crece como **√n**. Corrección térmica de Bohm–Gross en el diagrama **ω(k)**.

Magnitudes medidas

ω_p5.641e+10rad/s
f_p8.98 GHz
ω(k)5.642e+10rad/s
λ_D (comp.)0.01 mm
Velocidad de fase v_ph1.13e+8m/s

Sobre el modelo

Las oscilaciones de Langmuir son el modo colectivo más simple del plasma electrónico: los electrones oscilan respecto de un fondo iónico casi inmóvil con frecuencia ω_p = √(n_e e²/ε₀ m_e). El desplazamiento de una capa de electrones crea un campo restaurador y un movimiento armónico. Las ondas de Langmuir viajeras con número de onda k siguen la dispersión de Bohm–Gross ω² = ω_p² + 3 k² v_th², v_th = √(k_B T_e/m_e). Si k → 0 la frecuencia tiende a ω_p; a temperatura finita ω crece por encima de ω_p. En pantalla: animación δn/n ∝ sin(kx − ωt), curvas ω(k) y ω_p(n). La longitud de Debye fija el apantallamiento espacial; ω_p, la escala temporal colectiva. No se incluyen el amortiguamiento de Landau ni las correcciones electromagnéticas.

Para quién: Física de plasmas después del apantallamiento de Debye: frecuencia de plasma y dispersión de Bohm–Gross.

Conceptos clave

  • oscilaciones de Langmuir
  • frecuencia de plasma
  • dispersión de Bohm–Gross
  • onda de plasma electrónica
  • velocidad de fase
  • cuasineutralidad

Cómo funciona

Frecuencia de plasma ω_p = √(n_e e²/(ε₀ m_e)). A la izquierda los electrones oscilan respecto de iones fijos, δn/n ∝ sin(kx − ωt); a la derecha la dispersión de Bohm–Gross ω² = ω_p² + 3 k² v_th² y la curva ω_p ∝ √n. No se incluyen el amortiguamiento de Landau ni las correcciones electromagnéticas.

Preguntas frecuentes

¿Por qué los iones están inmóviles?
m_i ≫ m_e: en el período de las oscilaciones electrónicas los iones casi no se desplazan. Es el régimen de oscilación de los electrones sobre un fondo neutro.
¿Qué es ω_p?
La frecuencia propia con la que se restaura la cuasineutralidad tras un desplazamiento colectivo de los electrones. Mayor n_e: campo más fuerte, mayor ω_p.
¿Por qué ω crece con k?
La presión térmica añade un término restaurador: la corrección 3k²v_th² en la dispersión de Bohm–Gross.
¿Qué tiene que ver con el apantallamiento de Debye?
Los mismos n_e y T_e. λ_D es el apantallamiento estático de una carga; ω_p es el período colectivo más rápido del fluido electrónico.