等离子体物理学 - Welcome to Space Physics Division of ….ppt

等离子体物理学李毅2014.9;相关书籍课本李定，陈银华，马锦;无标题;无标题;无标题;等离子体的概念和参数范围 等离;气体电离气体温度升高导致电离，;Saha方程描述了温度与电离度;从等离子体密度可以估算粒子之间;等离子体的温度常用能量 ;等离子体的各种存在 等离子体的;等离子体的各种存在方式虽然等离;古人对等离子体物质的认识易经中;等离子体物理的重要应用等离子体;对于等离子体的描述方法1. 单;对于等离子体的描述方法3. 多;流体的欧拉描述和拉格朗日描述等;流体的连续性方程描述流体密度的;流体中的线段元流体中一段长度元;思考题自然界中，有哪些等离子体;连续性方程（拉格朗日法）拉格朗;连续性方程（欧拉法）一个小体积;动理论方程——相空间的连续性方;满足动理论方程的平衡分布麦克斯;等离子体的高导电性和内部电场 ;等离子体整体呈准电中性等离子体;准电中性的空间尺度等离子体偏离;德拜屏蔽和德拜长度考虑等离子体;点电荷的德拜屏蔽考虑等离子体中;德拜球内的电子数计算一下以德拜;准电中性的时间尺度考虑等离子体;离子与电子同时振动的情况等离子;准电中性的时间、空间尺度和热运;思考题验算有电势的Boltzm;等离子体中的碰撞经典的二体碰撞;碰撞的偏转角和微分散射截面为经;库仑碰撞按照瞄准距离，将碰撞情;实验室坐标系中的碰撞在实验室坐;实验室系的碰撞频率分析考虑约化;实验室系的碰撞频率分析因质心系;实验室系碰撞的能量交换每种碰撞;等离子体因碰撞趋于平衡的快慢这;单粒子运动等离子体的一种最简单;带电粒子在均匀恒定磁场中的运动;带电粒子在均匀恒定磁场中的运动;求解得带电粒子的运动带电粒子在;均匀恒定磁场中带电粒子的回旋运;带电粒子在均匀恒定电磁场中运动;带电粒子引导中心的漂移运动引导;引导中心的漂移运动化简可得其中;引导中心的漂移运动带电粒子运动;恒定电场力的漂移运动对于恒定静;重力等其他恒定力的漂移运动普通;思考题为什么通常Debye长度;磁场不均匀性引起的漂移带电粒子;磁场不均匀性引起的漂移假设带电;磁场强度变化引起的漂移假设磁场;磁场弯曲引起的曲率漂移当磁力线;无电流区磁场不均匀引起的漂移若;带电粒子在时间变化电场中的漂移;带电粒子在时间变化电场中的漂移;守恒量和绝热不变量 对于只在磁;守恒量和绝热不变量 系统的哈密;回旋运动和磁矩不变量 对于回旋;磁镜力如图是一个非均匀（这里以;磁镜效应 当磁场会聚时，带电粒;损失锥分布 投射角小于这个临界;弹跳运动和纵向不变量带电粒子在;费米加速我们常常能观测到来自宇;等磁通面上的环绕漂移运动在弹跳;地球磁层中的带电粒子运动 地球;托卡马克中的带电粒子运动 在托;思考题假设地球赤道处的磁场为0;等离子体的宏观物理量分布函数和;等离子体的流体运动模型等离子体;矩方程等离子体的流体运动模型是;连续性方程和动量方程取 ;压力张量热运动速度通常是指微观;压力张量对于普通的Maxwel;动量方程中的碰撞项对于动量方程;牛顿受力方程包含碰撞项的动量方;压力满足的方程对于矩方程，取 ;对角项压力满足的方程（能量方程;能量方程的化简利用连续性方程将;压力张量满足的方程利用连续性方;压力张量满足的方程利用牛顿方程;绝热各项同性压力方程如果压力张;双绝热模型的压力方程对于有磁场;双绝热模型的压力方程综合双绝热;压力方程的讨论而故与用磁矩是绝;带电粒子的流体方程组 总结一???;带电粒子的流体方程组 3.1 ;思考题从矩方程推导出等离子体的;磁流体力学方程组将等离子体中的;磁流体力学方程组受力方程：碰撞;磁流体力学方程组能量方程：式中;电场、磁场、电流利用麦克斯韦方;封闭的磁流体力学方程组简化的磁;等离子体的磁流体描述描述等离子;磁压力和磁张力磁流体区别于普通;磁压力从受力的表达式中，可知磁;磁张力受力的另一项为：前一项是;洛仑兹力与电磁张量另一方面，洛;磁力线与等离子体一同流动磁场的;磁场冻结时磁通不变在磁通量管中;磁场的扩散项当碰撞存在时，等效;磁场扩散方程的一维解考虑在与等;磁场扩散方程的一维解逆变换得：;磁雷诺数磁场的冻结和扩散是两种;广义欧姆定律当碰撞存在时，等离;广义欧姆定律对比先前使用的欧姆;广义欧姆定律中的各项霍尔效应项;等离子体的平衡平衡时，等离子体;柱形等离子体的平衡柱对称平衡时;无力场的平衡在低b等离子体中，;螺度对于一个场矢量的旋度与其自;思考题从广义欧姆定律出发，简述