Физика Плазмы

Лектор: Бескин В.С.

  1. Условия в космической плазме, роль магнитного поля. Элементарный вывод для сечения рассеяния, длин пробега. Коллективные колебания в плазме. Простейшее описание. Дебаевское экранирование и дебаевская сфера.
  2. Заряженные частицы в электромагнитном поле. Движение частиц в слабо неоднородных полях. Электрический, градиентный и центробежный дрейф. Радиационные пояса. Ускорение Ферми первого и второго рода. Лабораторная плазма. Проблема удержания плазмы.
  3. Уравнения идеальной гидродинамики. Уравнения неидеальной гидродинамики. Проблема замыкания уравнений. Звуковые волны. Дозвуковое и сверхзвуковое течение. Энтропийные волны.
  4. Одножидкостная магнитная гидродинамика. Основные уравнения. Условия применимости. Вмороженность. Магнитное число Рейнольдса.
  5. Альфвеновские и магнитозвуковые волны. Фазовые и групповые поляры. Магниторотационная неустойчивость.
  6. Ударные волны. Тангенциальные и вращательные разрывы. Условия на разрывах. Ударные волны. Условие эволюционности.
  7. Диэлектрическая проницаемость плазмы: одночастичный и гидродинамический подход. Ленгмюровские и ионозвуковые колебания в плазме. Пучковая неустойчивость.
  8. Плотность и поток энергии для волн в плазме. Иерархия Боголюбова. Уравнение Власова.
  9. Диэлектрическая проницаемость плазмы: кинетический подход. Затухание Ландау. Диэлектрическая проницаемость неоднородной плазмы.
  10. Двухжидкостная гидродинамика как следствие кинетических уравнений. Уравнения на моменты. Система уравнений двухжидкостной гидродинамики.
  11. Качественный анализ коэффициентов переноса. Сила трения. Термосила. Коэффициенты переноса. Вязкий нагрев. Скорость передачи энергии между электронами и протонами.
    1. Одножидкостный предел. Электронейтральность и большое отношение массы протона к массе электрона как необходимые условия для возможности одножидкостного подхода.
  12. Одножидкостный предел. Обобщенный закон Ома. Бомовская диффузия и ограничения классического подхода.
    1. Стационарные решения. Теорема Ферми-Чандрасекара. Одномерные конфигурации (токовый слой, тета- и z- пинч). Условие Беннета. Токовые слои.

Литература

  1. Вопросы теории плазмы. т.1. Под редакцией М.А.Леонтовича, Госатомиздат, 1963.
  2. Электродинамика Плазмы. Под ред. А.И. Ахиезера. - М.: «Наука», 1974.
  3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М:, Наука, 1986.
  4. Кадомцев Б.Б. Коллективные явления в плазме. М:, Наука, 1988.