В книге рассмотрена современная теория и экспериментальная практика зондовых измерений в плазме. Наиболее полно приводится теория электрического зонда в разреженной плазме. Описаны конструкции зондов и аппаратура для зондовых измерений.
Изложены методы измерений и обработки экспериментальных данных, источники погрешностей и методы их уменьшения в различных условиях эксперимента.
Книга рассчитана на инженеров и научных работников, специализирующихся в области плазменных исследований и газоразрядной электроники. Она может быть полезна также аспирантам и студентам старших курсов.
Учебное пособие содержит конспективное изложение курса «Введение в физику плазмы», который читается в осеннем семестре для студентов третьего курса физического факультета, специализирующихся на кафедре физики плазмы.
Основное внимание уделяется движению частиц в электромагнитном поле и кинетике плазмы, включая теорию элементарных процессов: кулоновских столкновений, ионизации, рекомбинации, переразрядки и излучения. Магнитная гидродинамика и теория волн в плазме, обычно входящие во вводные курсы по физике плазмы, рассматриваются в отдельных семестровых курсах лекций «Магнитная гидродинамика» и «Волны в плазме», читаемых вслед за «Введением в физику плазмы».
Уровень изложения рассчитан на студентов, прослушавших курсы по электродинамике, молекулярной физике и знакомых с основами квантовой механики и статистической физики.
В книге впервые дано систематическое изложение кинетической теории неидеального газа и неидеальной плазмы. Основное внимание уделено изложению новых результатов. Традиционный материал изложен лишь в той мере, в какой это необходимо для создания полной картины кинетических процессов в неидеальных системах.
Большое внимание уделено, в частности, кинетической теории крупномасштабных флуктуаций — флуктуаций с временами корреляции порядка или больше времен свободного пробега и дальними корреляциями порядка или больше длины свободного пробега. Учет крупномасштабных флуктуаций необходим, например, при построении кинетических уравнений для плотных газов и плазмы и при описании турбулентной плазмы.
Книга состоит из трех частей: I. Кинетическая теория (классическая) неидеального газа. II. Кинетическая теория (классическая) неидеальной полностью ионизованной плазмы. III. Квантовые кинетические уравнения для неидеального газа и неидеальной плазмы. Последняя глава книги посвящена кинетической теории химически реагирующих газов и частично ионизованной плазмы.
В книге рассмотрены явления и процессы, изучаемые в физике плазмы при решении проблемы управляемого термоядерного синтеза.
Основное внимание уделено описанию линейных и нелинейных режимов плазменных неустойчивостей и их влияния на удержание и нагрев плазмы. Подробно изложены проблемы, возникающие при нагреве плазмы мощными пучками электронов, а также возможности инициирования термоядерной реакции мощным лазерным импульсом.
Книга рассчитана на специалистов в области физики плазмы, а также на аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.
В книге систематически изложены основы новой области физики — магнитной гидродинамики, объектом исследования которой являются газообразные или жидкие проводящие среды. Магнитная гидродинамика приобретает всё большее значение в области астрофизики, геофизики, а также в вопросах, связанных с осуществлением управляемых термоядерных реакций.
Книга рассчитана на широкий круг физиков и астрофизиков — научных работников, преподавателей, инженеров и студентов, интересующихся этой новой областью науки.
Монография является первой книгой из этой серии, выпускаемой Главной редакцией физико-математической литературы изд-ва «Наука». Она написана одним из ведущих специалистов в данной области и включает рассмотрение актуальных проблем физики плазмы.
Книга представляет собой введение в теорию коллективных явлений в плазме, в ней дается общее представление как о регулярных нелинейных явлениях (таких, как нелинейные слабодиспергирующие волны, эхо в плазме, нелинейное затухание Ландау, параметрические эффекты и т. п.), так и о турбулентности плазмы, т. е. о нерегулярных шумах, развивающихся из-за её неустойчивостей.
Изложение материала проводится, по возможности, в наиболее доступной форме.
Одна из важнейших особенностей плазмы состоит в том, что нелинейные эффекты проявляются в ней уже в сравнительно небольших по величине электромагнитных полях. Книга посвящена систематическому изложению теории нелинейных явлений, возникающих при распространении радиоволн в ионосферной плазме.
В ней рассматривается возмущение плазмы радиоволнами — нагрев электронов и ионов, изменение ионизационного баланса, высокочастотный пробой, возбуждение неустойчивости. Подробно обсуждаются эффекты самодействия плоских радиоволн: нелинейное изменение их поглощения, фазы и поляризации, авт модуляция и автомодуляция волн, деформация импульсов, генерация волн-гармоник, изменение условий отражения.
Особое внимание уделено распространению в нелинейной среде сфокусированных пучков радиоволн, их самофокусировке и дефокусировке. Отдельная глава посвящена исследованию эффектов нелинейного взаимодействия волн: кросс-модуляции, взаимодействию коротких импульсов, взаимодействию сфокусированных и дефокусированных пучков радиоволн, изучению комбинацийной и параметрической неустойчивости.
Изложены основы современной физики плазмы. Охвачен широкий диапазон условий, в том числе слабо- и сильноионизованная плазма, плазма при отсутствии магнитного поля и при существенном его влиянии. Наряду с подробным количественным анализом процессов, определяющих поведение плазмы, дано качественное обсуждение физической картины этих процессов.
Книга предназначена для студентов, аспирантов, инженеров и научных работников, интересующихся физикой плазмы и ее приложениями.
В книге рассмотрены физические основы влияния атмосферной турбулентности на лазерное излучение. Основное внимание уделено решению задач, связанных с определением средней интенсивности и флуктуаций интенсивности в лазерных пучках. Рассмотрено влияние турбулентности на флуктуации фаз световых волн и искажение пространственной когерентности.
Изложены методы определения параметров турбулентности по флуктуациям лазерного излучения.
Наряду с теоретическими исследованиями распространения электромагнитных волн в случайно-неоднородных средах, в книге приводятся сведения об атмосферной турбулентности и о методах описания турбулентных полей. Приводятся результаты, полученные эмпирическими методами. Широко представлены экспериментальные данные и их обобщения, необходимые для практических приложений при проектировании лазерных систем. Изложенное в значительной степени опирается на экспериментальные результаты, полученные авторами за последние десять лет.
Книга рассчитана на широкий круг читателей — специалистов по распространению электромагнитных волн в атмосфере и случайных средах, геофизиков, проектировщиков лазерных систем. Она может представить интерес для преподавателей и аспирантов.
В книге рассматривается распространение электромагнитных волн разной частоты как в изотропной, так и в магнитоактивной плазме. Обсуждаются как случай однородной, так и случай неоднородной среды. Особое внимание уделено распространению радиоволн в ионосфере и космических условиях.
Отдельная глава посвящена нелинейным явлениям в плазме, находящейся в переменном электромагнитном поле. Значительное место уделено учету пространственной дисперсии при распространении волн в плазме. В результате оказывается возможным исследовать все важнейшие случаи, представляющие интерес при изучении ионосферы, магнитосферы и космического пространства.
Для удобства читателей в двух параграфах дается сводка формул и, кроме того, книга снабжена большим списком дополнительной литературы.
