博文
等离子体物理导论讲义
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Bellan_FundamentalsPlasmaPhysics.pdf
课程编号：312019Z 课时：40 学分：2.0 课程属性：专业基础课 主讲教师：马石庄课程名称：等离子体物理导论10-11春季
教学目的、要求
等离子体是物质的第四态，虽遍及宇宙空间，在地面上却不能自然存在。人类在对太空不懈探索的同时，寄厚望于受控热核聚变以免遭化石能源枯竭的困境，这一切都有赖于等离子体物理学的进展。 本课程是等离子体物理、空间物理、天体物理以及核物理与技术专业研究生的基础课，同时也可作宇航科学与工程、电子与通讯、材料科学与技术等专业研究生的选修课。 本课程采用国际著名的教科书为教材，讲解等离子体物理学的基本概念、基本原理和描述问题和分析问题的基本方法；强调物理概念和物理原理，也做必要的数学描述和基本推导，为学生的进一步的自主学习勾勒一副知识地图。
预修课程
普通物理，高等数学；
教材
Bellan, Paul M., Fundamentals of Plasma Physics, Cambridge University Press ,2004.
主要内容
第一章 绪论（1）等离子体在自然界的存在，等离于体的定义，温度的概念，Debye屏蔽，等离子体参数，等离子体判据 第二章 单粒子运动（2）均匀的电场和磁场，非均匀电场，非均匀磁场，随时间变化的电场，随时间变化的磁场，导向中心漂移，绝热不变量 第三章 作为流体的等离子体（2） 等离子体物理学与普通电磁学的关系，流体运动方程，垂直于磁场的流体漂移，平行于磁场的流体漂移，等离子体近似 第四章 等离子体中的波（3） 波的相速度与群速度，等离子体振荡，电子等离子体波，声波，离子波，等离子体近似的有效性，离子波和电子波的比较，垂直于磁场的静电电子振荡，垂直于磁场的静电离子波，下杂化频率，的电磁波，垂直于 的电磁波，截止和共振，平行于 的电磁波，磁流体波，磁声波，基本等离子体波与CMA图 第五章 扩散和导电性（3） 弱电离气体中的扩散和迁移，扩散引起的等离子体衰变，稳桓态解，穿过磁场的扩散，完全电离等离子体中的碰撞，单流体MHD方程，完全电离等离子体中的扩散，扩散方程的解，Bohm扩散和新经典扩散 第六章 平衡和稳定性（3）磁流体平衡，β的概念，磁场进入等离子体的扩散，不稳定性的分类，双流不稳定性，“重力”不稳定性，电阻漂移波 第七章 动理学理论（2） 分布函数的意义，动理学理论方程，流体方程的推导，等离子体振荡和Landau阻尼，Landau阻尼的意义及物理论证，BGK和Van Kampen模，离子Landau阻尼，磁场中的动理效应 第八章 非线性效应（2）等离子体鞘层, 离子声激波，有质动力，参量不稳定性，等离子体回波，非线性朗道阻尼，非线性等离子体物理方程
参考用书
1. Francis F. Chen, Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, Vol.1 Plasma Physics, 2ed Edition, Springer, 2006. (第一版中译本，陈,F.F., 等离子体物理学导论, 人民教育出版社, 1980.) 2. Boyd, T. J. M. & Sanderson, J.J., The Physics of Plasmas, Cambridge University Press /世界图书，2003.（中译本，科学出版社） 3. Bittencourt, J. A., Fundamental of Plasma Physics, 3rd Edition, Springer & 世界图书，2004. 4.Gurnett, D. A. & Bhattacharjee, A., Introduction to Plasma Physics with Space and Laboratory Application, Cambridge University Press, 2005. 5. N. A. 克拉尔，等离子物理学原理，超星图书馆. 7. 郑春开，等离子体物理，北京大学出版社，2009. 8. 胡希伟，等离子体理论基础，北京大学出版社，2006..
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