Основы физики плазмы - Кролл Н.
Скачать (прямая ссылка):
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Rosenbluth M. N., MacDonald W. М., JuddD., Phys. Rev., 102, 1 (1957).
2. Montgomery D. С., Tidman D. A., Plasma Kinetic Theory, New York, 1964, p. 16—20.
3. Bhatnagar P. L., Gross E. P., Krook M., Phys. Rev., 94, 511 (1954).
4. Spitzer L., Jr., Diffuse Matter in Space, New York, 1968, p. 92.
5. Simon Л., Neidigh R. F., Diffusion of Ions in a Plasma across a Magnetic Field, Oak Ridge Nat. Lab. Rep. 1890, November 1955.
6. SimonA., An IntroductiontoThermonuclearResearch, New York, 1959.
7. Brogan T. R., Plasma Phys., I, 231 (1968).
8. Rosa R. /., Phys. Fluids, 4, 182 (1961).
9. Brogan T. R., The MHD Generator, в книге Advances in Plasma Physics (eds. A. Simon, W. B. Thompson), vol. I, New York, 1968.
10*.Сивухин В. Д., в сб. «Вопросы теории плазмы», вып. 4, Атомиздат, 1964, стр. 81.
11 *.Трубников Б. А., в сб. «Вопросы теории плазмы», вып. 1, Атомиздат, 1963, стр. 98.
12 * .Ландау JI. Д., Phys. Zs. Sov., 10, 154 (1936); см. также в Собр. тр., т. 1, изд-во «Нау-
ка», 1970, стр. 199.
13*.Брагинский С. И., в сб. «Вопросы теории плазмы», вып. 1, Атомиздат, 1963, стр. 187. 14*.Голант В. E., УФН, 79, 377 (1963).
15*.Гуревич А. В., ЖЭТФ, 44, 1302 (1963).
16*.Велихов Е. #., Голубев В. С., Дыхне А. М., Ядерный синтез, 15 (1975).
17*.Магнитогидродинамический метод получения электроэнергии (под ред. В. А. Кириллина и А. Е. Шейндлина), изд-во «Энергия», 1968.
ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА B ПЛАЗМЕ
279
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Брагинский С. Ив сб. «Вопросы теории плазмы», вып. 1, Атомиздат, 1963, стр. 187. Bishop A. S., Project Sherwood: The US Program in Controlled Fusion, Addison-Wesley, Reading, Mass., 1958 (см. перевод: А. Бишоп, Проект Шервуд, Атомиздат, 1961). Ter IIaar D., Introduction to the Physics of Many-body Systems, Interscience, New York, 1958 (см. перевод: Д. Tep Xaap, Введение в физику систем многих частиц, ИЛ, 1961).
Jancel i?., Kahan Th., Electrodynamics of Plasmas, Wiley, London, 1966.
Plasma Physics in Theory and Application (ed. W. B. Kunkel), McGraw-Hill, New York, 1964, ch. 11.
McDaniel E. W.y Collision Phenomena in Ionized Gases, Willey, New York, 1964. Montgomery D. C., Tidman D. A ., Plasma Kinetic Theory, McGraw-Hill, New York, 1964. Rose I). Clark M., Jr., Plasma and Controlled Fusion, MIT and Wiley, New York, 1961. Van Kampen N. G., Felderhof B. ?/., Theoretical Methods in Plasma Physics, Wiley, New York, 1967.
7
КИНЕТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ ПЛАЗМЫ
В теории плазмы существуют два общепринятых подхода: на основе макроскопического (термодинамического, гидродинамического) и на основе микроскопического (статистического, кинетического) описания.
Макроскопическое приближение описывает такие величины, как средняя скорость и температура, зависящие от координат и времени. Величины этого типа могут быть измерены непосредственно. При микроскопическом подходе оперируют с функцией распределения частиц плазмы по координатам и скоростям, создаваемыми ими микрополями и корреляцией между этими частицами. Микроскопические величины с трудом поддаются прямому измерению, но зачастую они играют важнейшую роль в определении макроскопических свойств плазмы. Например, как было показано в гл. 5, два электронных облака, пролетающих одно через другое с равными и противоположно направленными скоростями, неустойчивы по отношению к нарастанию ленгмюровских (электростатических) волн. Этот результат получается согласно теории, в которой каждое облако рассматривается как отдельная жидкость. Однако если электроны в данном примере рассматривать как единую жидкость с равной нулю средней скоростью, то из гидродинамических уравнений нельзя было бы предсказать неустойчивость. Этот пример ясно показывает, что распределение частиц по скоростям существенно влияет на макроскопические свойства плазмы.
Изучение кинетической теории плазмы позволяет глубже исследовать вопросы о равновесии, волнах и устойчивости, уже рассматривавшиеся в рамках гидродинамики. Кроме того, с помощью кинетической теории можно формально обосновать тот эвристический подход, лежащий в основе гидродинамического описания плазмы, в котором учитываются средние поля, создаваемые многими частицами, и зачастую не принимается во внимание взаимодействие между ближайшими соседями. Кинетическая теория позволяет также учесть влияние столкновений между частицами плазмы и количественно описать явления переноса в полностью ионизованной плазме. Наконец, для описания рассеяния и характеристик излучения в плазме необходимо развить кинетическую теорию, которая учитывает эффекты отдельных частиц плазмы, поскольку излучение связано с дискретностью частиц.
§ 1. МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ ДЛЯ СИСТЕМЫ МНОГИХ ТЕЛ
Для полного описания плазмы необходимо задать координаты Xi (t) и скорости Vi (t) каждой частицы как функции времени. При этом функция
Na(x,\,t)= S_ б [х — хг-(О] б [V-Vi (t)] (7.1.1)
КИНЕТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ ПЛАЗМЫ
28І
полностью определяет микросостояние системы частиц сорта a, a
