Если понимать буквально приближение холодной плазмы, то есть приписывать электронам и ионам только упорядоченные скорости, то из всех диссипативных процессов должны рассматриваться только передача импульса между электронами и ионами, то есть конечная проводимость. Диссипация, связанная с этими процессами, есть обычное джоулево тепло. Все остальные диссипативные процессы связаны с тепловым движением.
Необходимо отметить, что эти процессы становятся весьма существенными, когда фазовая скорость волны приближается к скоростям теплового движения частиц. Поэтому вблизи частот аномальной дисперсии, где фазовая скорость стремится к нулю, приближение холодной плазмы становится непригодным даже при очень низких температурах.
Для бегущей волны волновое число k заменяется на комплексное волновое число 
. Вблизи частот аномальной дисперсии при конечной проводимости показатель преломления уже не обращается в бесконечность. Вещественная его часть сохраняет конечное значение, мнимая же часть, характеризующая затухание, резко возрастает. При возрастании проводимости область частот, где происходит существенное затухание, сужается, но максимальное значение мнимой части волнового числа возрастает. В этом смысле частоты аномальной дисперсии обладают резонансными свойствами, поэтому их и называют резонансными частотами. Резонансные свойства частот аномальной дисперсии проявляются ещё сильнее, если учесть не только столкновения, но и тепловое движение. Уменьшение фазовой скорости волны с приближением к частотам аномальной дисперсии приводит к увеличению числа частиц, движущихся в резонансе с волной, то есть с тепловой скоростью, равной фазовой скорости волны. При частотах аномальной дисперсии сколь угодно слабое тепловое движение уже приводит к резонансному поглощению энергии. Таким образом, к затуханию из-за конечной проводимости добавляются ещё весьма существенные кинетические резонансные эффекты.
Для приближенного описания влияния теплового движения в уравнения усреднённых скоростей вводят силы давления. При этом принимают, что электронное давление действует только на электроны, а ионное – только на ионы. Взаимодействие же между ними, то есть электронами и ионами, описывается, как в модели двух жидкостей, эффективным числом соединений, то есть электрическим сопротивлением. Такой метод описания движения плазмы называется гидродинамическим приближением. Если при этом рассматривать предельный случай идеальной проводимости, то взаимодействие между электронами и ионами вообще не учитывается: они движутся друг сквозь друга как две независимые жидкости. Конечная проводимость, то есть взаимодействие между электронами и ионами, приводит к затуханию колебаний.
Гидродинамическое описание колебаний плазмы неточно в двух отношениях:
- во-первых, давление полагается изотропным, в то время как в разреженной плазме давление может быть не скаляром, а тензором;
- во-вторых, гидродинамическое приближение не описывает специфического затухания колебаний, связанного с диссипацией без столкновений, при котором волна передаёт свою энергию частицам, у которых составляющая скорости теплового движения вдоль направления распространения близка к фазовой скорости волны. Этот вопрос может быть рассмотрен только методами физической кинетики.
В обычном газе из нейтральных частиц возмущения давления передаются и распространяются как звуковые волны. В плазме волны подобного рода сопровождаются разделением зарядов. Если магнитное поле отсутствует, то волновые движения происходят под действием градиентов давления и электрического поля, возникающего от разделения зарядов. С понижением температуры эти движения переходят в электростатические плазменные колебания на фиксированной частоте, не зависящей от волнового числа, то есть не являются распространяющимися волнами. При высоких температурах, где тепловое (газовое) давление значительное, плазменные колебания переходят в распространяющиеся волны. В этих волнах действуют одновременно электростатические силы (как в плазменных колебаниях) и силы давления (как в звуке). Поэтому иногда их называют плазменными, а иногда – электрозвуковыми волнами. Таким же образом происходит распространение плазменных волн вдоль внешнего магнитного поля. В этом направлении поперечные (магнитогидродинамические и электромагнитные) волны распространяются независимо от продольных электрозвуковых волн. При распространении волн поперек внешнего магнитного поля силы газового давления складываются с силами магнитного давления. Возникают ускоренные магнитно-звуковые волны, которые с понижением температуры переходят в магнитно-звуковые колебания холодной плазмы. При распространении под косым углом к магнитному полю, кроме ускоренных, возможны также и замедленные магнитно-звуковые волны.
В плазме могут распространяться обычные звуковые волны, для которых разделением зарядов и электрическим током можно пренебречь Такие волны называют ионным звуком. Скорость распространения звуковых волн без разделения зарядов определяется формулой:
,
то есть она определяется температурой электронов 
и ионов 
и массой ионов. Электронная температура входит с множителем z, потому что это число электронов на один ион.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему