顶部
收藏

等离子体物理学

“十五”国家规划教材

作者:
李定 陈银华 马锦秀 杨维纮
定价:
28.80 元
版面字数:
280.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
244
最新
印次时间:
2026年08月
ISBN:
978-7-04-019478-4
物料号:
19478-00
出版时间:
2006-07-15
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类:
物理学研究生教材

本书是普通高等教育“十五”国家级规划教材。由于等离子体在温度和密度等宏观参量上跨度非常之大,在空间和时间尺度上存在多个不同量级的标长,因此本书主要强调等离子体物理学在物理图像和数学处理上与众不同的特点。全书共分九章,包括导论、单粒子运动、磁流体力学、波动现象、平衡与稳定性、碰撞与输运、动理学理论、非线性效应和等离子体应用;一方面试图较系统地介绍等离子体物理学的基本内容及研究进展,另一方面试图较清楚地论述等离子体微观现象和宏观现象之间、快过程和慢过程之间的分野和联系。

本书适合于等离子体物理学及其相关学科的高年级大学生、研究生及科研工作者使用。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 导论
        • §1.1 等离子体——物质第四态
          • 1.1.1 什么是等离子体
            • 1.1.2 如何研究等离子体
            • §1.2 描述等离子体的基本参量
              • 1.2.1 等离子体独立参量
                • 1.2.2 等离子体的几个特征参量
                • §1.3 德拜屏蔽效应
                  • 1.3.1 德拜长度
                    • 1.3.2 德拜势
                      • 1.3.3 德拜半径的物理意义
                      • §1.4 等离子体的集体振荡
                        • 1.4.1 等离子体振荡
                          • 1.4.2 等离子体电子振荡频率
                            • 1.4.3 振荡频率的物理意义
                          • 第二章 单粒子轨道运动
                            • §2.1 引言
                              • §2.2 带电粒子在均匀恒定电磁场中的运动
                                • 2.2.1 在均匀磁场中的运动——拉莫尔回旋
                                  • 2.2.2 在均匀磁场和电场中的电漂移运动
                                    • 2.2.3 在任意常数力场和重力场中的漂移运动
                                    • §2.3 带电粒子在非均匀恒定电磁场中的运动
                                      • 2.3.1 回旋中心漂移近似
                                        • 2.3.2 带电粒子的梯度漂移
                                          • 2.3.3 带电粒子的曲率漂移
                                            • 2.3.4 有限拉莫尔半径效应
                                              • 2.3.5 回旋中心沿磁场的运动
                                                • 2.3.6 非均匀电场引起的电漂移
                                                • §2.4 带电粒子在随时间缓慢变化的均匀电磁场中的运动
                                                  • 2.4.1 带电粒子在缓慢变化的磁场中的运动
                                                    • 2.4.2 带电粒子在缓慢变化的电场中的极化漂移
                                                    • §2.5 缓慢运动不变量
                                                      • 2.5.1 磁矩的不变性和磁镜效应
                                                        • 2.5.2 纵向不变量
                                                          • 2.5.3 磁通不变量
                                                          • §2.6 带电粒子在高频电磁波中的运动
                                                            • 2.6.1 在弱电磁波中的颤抖运动
                                                              • 2.6.2 电子在强激光场中的相对论运动
                                                                • 2.6.3 初始条件的影响
                                                                  • 2.6.4 电子加速问题
                                                                  • §2.7 弱非均匀恒定电磁场中回旋中心漂移运动的一般理论
                                                                  • 第三章 磁流体力学
                                                                    • §3.1 流体力学
                                                                      • 3.1.1 描写流体运动的两种方法——拉格朗日方法和欧拉方法
                                                                        • 3.1.2 应力张量
                                                                          • 3.1.3 基本方程
                                                                          • §3.2 磁流体力学方程组
                                                                            • 3.2.1 电磁场方程
                                                                              • 3.2.2 考虑电磁力的流体力学方程
                                                                                • 3.2.3 状态方程
                                                                                  • 3.2.4 双成分的磁流体力学 广义欧姆定律
                                                                                  • §3.3 磁压力与磁张力
                                                                                    • §3.4 磁扩散与磁冻结
                                                                                      • 3.4.1 磁感应方程
                                                                                        • 3.4.2 磁扩散效应
                                                                                          • 3.4.3 磁冻结效应
                                                                                          • §3.5 均匀定常磁场中的流体漂移
                                                                                            • 3.5.1 抗磁性漂移
                                                                                              • 3.5.2 玻耳兹曼关系
                                                                                                • 3.5.3 等离子体近似
                                                                                                • §3.6 磁流体力学波
                                                                                                  • 3.6.1 阿尔芬波
                                                                                                    • 3.6.2 磁声波
                                                                                                      • 3.6.3 阿尔芬波和磁声波的直观物理图像
                                                                                                    • 第四章 等离子体中的波动现象
                                                                                                      • §4.1 引言
                                                                                                        • §4.2 等离子体双流体方程组
                                                                                                          • §4.3 有关波动的几个基本概念
                                                                                                            • 4.3.1 波的表示法
                                                                                                              • 4.3.2 群速度
                                                                                                                • 4.3.3 波的偏振
                                                                                                                  • 4.3.4 射线轨迹方程(几何光学近似)
                                                                                                                  • §4.4 非磁化等离子体中的波
                                                                                                                    • 4.4.1 朗缪尔波
                                                                                                                      • 4.4.2 离子声波
                                                                                                                        • 4.4.3 电磁波
                                                                                                                        • §4.5 磁化等离子体中的静电波
                                                                                                                          • 4.5.1 高混杂静电振荡和高混杂波
                                                                                                                            • 4.5.2 静电离子波
                                                                                                                            • §4.6 磁化等离子体中的高频电磁波
                                                                                                                              • 4.6.1 垂直于磁场传播的高频电磁波
                                                                                                                                • 4.6.2 平行于磁场传播的高频电磁波
                                                                                                                              • 第五章 等离子体的平衡与稳定性
                                                                                                                                • §5.1 引言
                                                                                                                                  • §5.2 磁流体力学平衡
                                                                                                                                    • 5.2.1 基本方程
                                                                                                                                      • 5.2.2 磁面和磁通
                                                                                                                                        • 5.2.3 一维Grad-Shafranov平衡方程
                                                                                                                                        • §5.3 双流不稳定性
                                                                                                                                          • §5.4 能量原理
                                                                                                                                            • §5.5 直线箍缩等离子体柱的不稳定性
                                                                                                                                              • 5.5.1 m≠0内交换模
                                                                                                                                                • 5.5.2 m=0内交换模
                                                                                                                                                • §5.6 瑞利-泰勒不稳定性
                                                                                                                                                  • 5.6.1 重力瑞利-泰勒不稳定性
                                                                                                                                                    • 5.6.2 磁场对瑞利-泰勒不稳定性的影响
                                                                                                                                                    • §5.7 撕裂模不稳定性
                                                                                                                                                      • 5.7.1 电阻MHD方程组和物理模型
                                                                                                                                                        • 5.7.2 边界层方法和方程组的解
                                                                                                                                                      • 第六章 等离子体中的碰撞与输运
                                                                                                                                                        • §6.1 等离子体中的二体碰撞
                                                                                                                                                          • 6.1.1 二体碰撞
                                                                                                                                                            • 6.1.2 二体碰撞过程中粒子动量和动能的传递
                                                                                                                                                              • 6.1.3 偏转角的表达式
                                                                                                                                                                • 6.1.4 散射截面
                                                                                                                                                                • §6.2 等离子体中的库仑碰撞、库仑对数
                                                                                                                                                                  • 6.2.1 等离子体中的库仑碰撞
                                                                                                                                                                    • 6.2.2 库仑对数
                                                                                                                                                                      • 6.2.3 电阻率
                                                                                                                                                                      • §6.3 输运过程的经验定律
                                                                                                                                                                        • 6.3.1 扩散过程
                                                                                                                                                                          • 6.3.2 热传导过程
                                                                                                                                                                            • 6.3.3 粘滞过程
                                                                                                                                                                            • §6.4 无磁场弱电离等离子体中的输运过程
                                                                                                                                                                              • 6.4.1 迁移率与扩散系数
                                                                                                                                                                                • 6.4.2 双极扩散
                                                                                                                                                                                • §6.5 均匀恒定磁场中弱电离等离子体的输运过程
                                                                                                                                                                                  • §6.6 无磁场强电离等离子体中的输运过程
                                                                                                                                                                                    • §6.7 强电离等离子体中横越磁场的输运过程
                                                                                                                                                                                    • 第七章 动理学理论简介
                                                                                                                                                                                      • §7.1 弗拉索夫方程
                                                                                                                                                                                        • 7.1.1 粒子分布函数
                                                                                                                                                                                          • 7.1.2 弗拉索夫方程
                                                                                                                                                                                          • §7.2 电子等离子体波及其朗道阻尼
                                                                                                                                                                                            • 7.2.1 电子等离子体波的动理学描述
                                                                                                                                                                                              • 7.2.2 弗拉索夫方法
                                                                                                                                                                                                • 7.2.3 朗道阻尼
                                                                                                                                                                                                • §7.3 朗道阻尼的物理意义
                                                                                                                                                                                                  • 7.3.1 朗道阻尼的物理图像
                                                                                                                                                                                                    • 7.3.2 非捕获粒子的动能
                                                                                                                                                                                                      • 7.3.3 初始条件的影响
                                                                                                                                                                                                      • §7.4 非磁化等离子体中静电波色散关系的一般形式
                                                                                                                                                                                                        • §7.5 等离子体色散函数
                                                                                                                                                                                                          • §7.6 离子声波及其朗道阻尼
                                                                                                                                                                                                          • 第八章 等离子体中的非线性效应
                                                                                                                                                                                                            • §8.1 引言
                                                                                                                                                                                                              • §8.2 等离子体鞘层
                                                                                                                                                                                                                • 8.2.1 等离子体鞘层
                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.2 玻姆鞘层和玻姆判据
                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.3 察尔德鞘层
                                                                                                                                                                                                                    • §8.3 离子声孤立子
                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.1 自然界中的孤立波
                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.2 非线性离子声波的KdV方程
                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.3 KdV方程的孤立子解
                                                                                                                                                                                                                          • §8.4 静电漂移波涡旋
                                                                                                                                                                                                                            • 8.4.1 自然界中的涡旋结构
                                                                                                                                                                                                                              • 8.4.2 Hasegawa-Mima方程
                                                                                                                                                                                                                                • 8.4.3 静电漂移波涡旋
                                                                                                                                                                                                                                • §8.5 有质动力
                                                                                                                                                                                                                                  • §8.6 等离子体中的参量过程
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.6.1 参量过程
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.6.2 等离子体中的参量激发过程
                                                                                                                                                                                                                                    • 第九章 等离子体应用
                                                                                                                                                                                                                                      • §9.1 磁约束聚变
                                                                                                                                                                                                                                        • §9.2 惯性约束聚变
                                                                                                                                                                                                                                          • §9.3 空间等离子体
                                                                                                                                                                                                                                            • 9.3.1 太阳分层结构
                                                                                                                                                                                                                                              • 9.3.2 太阳风
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.3.3 磁层
                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3.4 磁尾
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.5 地球辐射带和电离层
                                                                                                                                                                                                                                                    • §9.4 低温等离子体
                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.4.1 气体放电
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4.2 低温等离子体在国防和高技术中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                      • 参考书目

                                                                                                                                                                                                                                                      相关图书