Coherent Radiation Processes in Plasma pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Cambridge International Science Publishi

作者:V V Antsiferov

出品人:

页数:250

译者:

出版时间:1995-01-01

价格:USD 85.00

装帧:Paperback

isbn号码:9781898326168

丛书系列:

图书标签:

• Plasma Physics
• Coherent Radiation
• Radiation Processes
• Plasma Diagnostics
• Microwave Techniques
• Collective Effects
• Nonlinear Plasma Physics
• Electromagnetic Waves
• Plasma Spectroscopy
• Fusion Plasma

《激波与等离子体物理学：理论与应用》 概述 《激波与等离子体物理学：理论与应用》是一本深入探讨激波现象及其在等离子体环境中的相互作用的专著。本书旨在为读者提供一个全面而严谨的理论框架，并辅以丰富的实际应用案例，以期帮助研究人员、工程师以及高年级本科生和研究生理解和掌握激波在等离子体中的传播、演化及其对等离子体性质的影响。本书的重点在于揭示激波与等离子体之间复杂的耦合机制，以及这些耦合如何在天体物理、空间科学、核聚变研究、激光等离子体以及材料科学等领域产生深远的影响。 内容详解 第一部分：激波理论基础 本书的开篇部分将系统性地介绍激波的基本理论。我们将从流体力学中的经典激波概念出发，详细阐述激波的形成机制、传播特性以及其在不同介质中的表现形式。 流体力学的激波： 介绍连续介质中的激波，包括其热力学过程（如等熵、绝热过程）、速度关系（马赫数）、激波面的结构（包括强激波和弱激波）以及激波后参数的变化（如普朗特-迈耶尔方程）。将通过分析不同维度的激波（如平面激波、柱对称激波和球对称激波）来加深理解。 粘性与热传导的影响： 探讨粘性耗散和热传导在激波结构中的作用。我们将分析激波层（shock layer）的厚度、温度和压力梯度，以及这些因素如何影响激波的强度和稳定性。 激波与波动的区别： 明确区分激波与普通波动，重点在于激波的非线性本质、能量耗散特性以及信息传递的单向性。 第二部分：等离子体物理学导论 在建立起激波理论基础后，本书将转向等离子体的基本概念和物理特性。这部分内容将为后续深入探讨激波与等离子体的相互作用打下坚实基础。 等离子体的定义与性质： 介绍等离子体的定义，即部分或全部电离的气体，以及其宏观和微观性质，如电中性、准中性、德拜长度、等离子体频率等。 麦克斯韦方程组与流体模型： 详细阐述描述等离子体电磁行为的麦克斯韦方程组，以及在不同尺度下适用的等离子体模型，包括单流体模型、双流体模型以及多流体模型。 碰撞过程与输运现象： 分析等离子体中的碰撞过程（如库仑碰撞、中性粒子碰撞）及其对等离子体输运性质（如电阻率、热导率、粘度）的影响。 波在等离子体中的传播： 探讨各种基本波在等离子体中的传播特性，如阿尔芬波、磁声波、朗缪尔波、离子声波等，并分析这些波的色散关系和衰减机制。 动理学方法： 引入描述等离子体分布函数的玻尔兹曼方程和福克-普朗克方程，以及其在分析非平衡态等离子体和求解动理学问题中的重要性。 第三部分：激波在等离子体中的形成与传播 本部分是本书的核心，将详细分析激波在等离子体环境中的特殊形成机制、传播过程及其与等离子体动力学之间的耦合。 等离子体中的激波形成机制： 非线性效应： 详细探讨非线性效应如何导致等离子体波的波形畸变，最终形成激波。例如，分析朗缪尔波的波自陷（wave trapping）和波的振幅依赖性传播。 磁流体力学（MHD）激波： 重点研究MHD激波，包括慢激波、快激波和阿尔芬激波。详细分析其在磁场中的传播速度、激波面后的参数变化（如磁场强度、等离子体密度、温度和速度），并引入Birkhoff-Savelyev定理。 碰撞激波与无碰撞激波： 区分由粒子碰撞引起的经典激波和在低碰撞率等离子体中由非线性动力学效应（如粒子加速、波-波相互作用、粒子轨道相互作用）形成的无碰撞激波。 激光等离子体中的激波： 分析高强度激光与等离子体相互作用时产生的激波，包括欺骗波（ponderomotive wave）、光压激波和电磁激波。 激波传播的动力学过程： 激波与粒子相互作用： 深入研究激波与等离子体粒子之间的能量交换和动量传递过程。包括粒子在激波面附近的加速（如斜坡加速、 Fermi加速）、碰撞激波中的粒子散射以及无碰撞激波中的幅射阻尼（Landau damping）和波粒相互作用。 激波的结构与耗散机制： 详细分析无碰撞激波的内部结构，包括过渡区、振荡尾部（shock foot）以及其中的波动力学过程。探讨等离子体动理学效应对耗散机制的影响，如粒子加热、热流不稳定性等。 磁场重联与激波： 研究磁场重联过程中激波的产生和传播，以及激波在加速粒子和释放能量中的作用，特别是在天体物理现象中。 湍流对激波的影响： 分析等离子体湍流环境对激波传播、稳定性和能量耗散的影响，以及激波对湍流场的反作用。 第四部分：激波在等离子体中的应用 本书的最后一部分将聚焦于激波与等离子体相互作用在各个领域的广泛应用，展示理论研究的实际价值。 天体物理学： 太阳活动： 讨论太阳耀斑、日冕物质抛射（CME）以及太阳风中的激波，以及它们如何加速粒子并影响地球空间环境。 星际介质： 分析超新星爆发、活动星系核以及射电星系中激波的产生及其对宇宙射线加速和星系演化的贡献。 行星磁层： 阐述行星磁层中弓形激波（bow shock）、磁鞘（magnetosheath）以及亚暴（substorms）等激波现象，及其对行星空间环境的影响。 空间科学： 空间等离子体探测： 介绍利用空间探测器研究地球磁层、行星际空间和太阳风中的激波现象，以及由此获得的宝贵数据。 航天器防护： 探讨激波现象对航天器运行的影响，以及如何通过理解激波来设计更安全的航天器。 惯性约束核聚变（ICF）： 激光驱动的内爆： 详细分析激光等离子体中产生的强耦合激波在燃料压缩和加热过程中的关键作用。 燃料中的不稳定性和湍流： 讨论激波与瑞利-泰勒（RT）不稳定性、流体剪切不稳定性的相互作用，以及其对聚变效率的影响。 受控核聚变（磁约束）： 托卡马克和仿星器中的射频加热： 讨论高频电磁波在等离子体中传播并转化为粒子动能时可能产生的非线性效应和激波现象。 等离子体边界和湍流： 分析边缘等离子体中的激波，以及它们对粒子和能量向外输运的影响。 材料科学与工程： 激光烧蚀和等离子体沉积： 探讨激光与固体材料相互作用时产生的激波和等离子体，以及其在薄膜沉积（如PVD）和表面改性中的应用。 等离子体处理： 分析等离子体放电中可能产生的微观激波及其对材料表面化学性质的影响。 其他前沿领域： 简要提及激波在其他新兴领域的潜在应用，如等离子体推进、等离子体医学和等离子体环境治理。 特点与贡献 《激波与等离子体物理学：理论与应用》的突出特点在于其内容的系统性、理论的严谨性以及应用的广泛性。本书将理论分析与最新的实验观测和模拟结果相结合，力求为读者提供一个既有深度又不失广度的知识体系。通过对激波与等离子体之间复杂相互作用的深入剖析，本书将有助于推动相关领域的研究进展，并为解决实际工程和科学问题提供新的思路和方法。本书的编排结构清晰，语言流畅，力求避免使用过于晦涩的术语，并辅以大量的图示和公式推导，以期最大限度地降低阅读门槛，使不同背景的读者都能从中受益。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆