Сохранность книги — хорошая

WAVES IN
ANISOTROPIC
PLASMAS

WILLIAM P. ALLIS
Professor of Physics, Massachusetts Institute of Technology
SOLOMON J. BUCHSBAUM
Member of Technical Staff, Bell Telephone Laboratories, Inc., Murray Hill, New Jersey
ABRAHAM BERS
Assistant Professor of Electrical Communications, Massachusetts Institute of Technology

PUBLISHED 1963 BY THE M.I.T. PRESS, CAMBRIDGE, MASSACHUSETTS

Пер. с англ. Р. И. Ковтуна и В. И. Шевченко

Формат 84x108 1/32

Настоящая книга представляет собой попытку обобщить материалы по волнам в плазме, где такие термины, как «продольный», «поперечный», «обыкновенный», «необыкновенный» и «резонансный», имеют глубокий смысл и где принятые допущения считаются очевидными. Всё это привело к выводу, что для определения областей применимости аппроксимаций достаточно воспользоваться указанием формы поверхности фазовых скоростей при различных значениях параметров плазмы, т. е. в разных областях диаграммы (α², β²). Эти поверхности графически описывают локальные свойства плазмы. Были рассмотрены простейшие задачи: плоские монохроматические волны в отсутствие соударений, затухания, границ, ударных волн и при не слишком высокой температуре. Даже в этом случае разнообразие результатов значительно затрудняет рассмотрение картины в целом. В первой части книги приведён этот обзор. Кроме того, он во многих отношениях неполон, и, вероятно, наибольший пробел — это отсутствие целого класса решений, которые лишь упоминаются в разделе о диаграмме (n_∥², n_⊥²).

Во второй части книги объяснены различные явления, которые наблюдались в ограниченной плазме. Установлено, что в соотношения для энергии и потока мощности входят различные величины, описывающие важные свойства свободных и направленных волн. И хотя анализ полей в плазменных волноводах кажется несколько формальным, многие особенности дисперсионного соотношения, такие, как резонансы и отсечки (т. е. полюса и нули волнового числа k), подобны аналогичным свойствам свободных волн, которые приведены в первой части. В книге подробно не рассматриваются поверхностные волны на границе полубесконечной плазмы.

Мы предлагаем рассматривать настоящую работу новой систематизацией уже известных фактов…

Предисловие авторов

Предисловие авторов	3
Введение	5

Ч а с т ь I
СВОБОДНЫЕ ВОЛНЫ

Г л а в а 1. Общие свойства волн в анизотропных средах

§ 1.1. Уравнения переноса	10
§ 1.2. Тензор диэлектрических проницаемостей	12
§ 1.3. Уравнения поля	13
§ 1.4. Дисперсионное соотношение	14
§ 1.5. Используемые термины и обозначения	16
§ 1.6. Отсечки и резонансы	17
§ 1.7. Поляризация волн	20

Г л а в а 2. Движение частиц в электрическом поле

§ 2.1. «Умеренно» нагретая плазма	22
§ 2.2. Уравнения движения	23
§ 2.3. Компоненты тензора	25
§ 2.4. Дисперсионное соотношение	29
§ 2.5. Геометрические представления	29

Г л а в а 3. Поверхность скорости

§ 3.1. Распространение главных волн вдоль B₀	33
§ 3.2. Распространение главных волн поперёк B₀	36
§ 3.3. Плоскость (α², β²)	39
§ 3.4. Распространение волн в произвольном направлении	42
§ 3.5. Распространение волн при неподвижных ионах	48
§ 3.6. Квазикруговые и квазиплоские волны	49
§ 3.7. Квазиплоское приближение	53
§ 3.8. График коэффициента преломления на плоскости (n_∥², n_⊥²)	57

Г л а в а 4. Поляризация

§ 4.1. Общие соотношения	65
§ 4.2. Квазикруговое и квазиплоское приближения	67
§ 4.3. Резонансные токи	71
§ 4.4. Ион-ионный гибридный резонанс	73

Г л а в а 5. Теория явлений переноса

§ 5.1. Уравнения переноса	76
§ 5.2. Диэлектрический тензор	78
§ 5.3. Электронные плазменные волны, распространяющиеся вдоль B₀	79
§ 5.4. Распространение электронных плазменных волн поперёк B₀	81
§ 5.5. Распространение волн в произвольном направлении	83
§ 5.6. Дисперсионное уравнение для связанных электронной и ионной
плазменных волн	85
§ 5.7. Распространение электронных и ионных плазменных волн вдоль B₀	88
§ 5.8. Распространение электронной и ионной плазменных волн поперёк
B₀	89
§ 5.9. Распространение плазменных волн в произвольном направлении	91

Г л а в а 6. Больцмановская теория	101

Ч а с т ь II
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ И НАПРАВЛЕННЫЕ ВОЛНЫ

Г л а в а 7. Законы сохранения для умеренно нагретой плазмы

§ 7.1. Энергия и мощность	111
§ 7.2. Синусоидальная зависимость от времени	112
§ 7.3. Вариационная теорема и её применение	116
7.3.1. Вариация частоты плазменного резонатора	117
7.3.2. Вариация импеданса	117
§ 7.4. Свободные волны	120
§ 7.5. Комплексные волны	124
§ 7.6. Направленные волны	127

Г л а в а 8. Законы сохранения для нагретой плазмы

§ 8.1. Энергия и мощность	136
§ 8.2. Вариационная теорема	140
§ 8.3. Свободные волны	141
§ 8.4. Направленные волны	143
§ 8.5. Общие свойства дисперсионных сред	147

Г л а в а 9. Поля в плазменных волноводах	155

§ 9.1. Неоднородный плазменный волновод в продольном магнитном поле	157
§ 9.2. Свободные волноводы	162
§ 9.3. Однородные изотропные плазменные волноводы	165
9.3.1. Плазма без потерь	166
9.3.2. Плазма с потерями	168
§ 9.4. Неоднородный изотропный плазменный волновод	172
9.4.1. Однородность по одному из поперечных направлений	173
9.4.2. Однородная плазма	175
§ 9.5. Однородные плазменные волноводы в продольном магнитном поле	179
9.5.1. Особенности дисперсионного соотношения	181
9.5.2. Условия отсечки и поля	184
9.5.3. Резонансные условия и поля	188
9.5.4. Низкочастотные магнитогидродинамические колебания	196
9.5.5. Соотношения для энергии и мощности в случае продольного
магнитного поля	201
9.5.6. Бесконечные магнитные поля	205
§ 9.6. Неоднородный плазменный волновод в поперечном магнитном поле	207
9.6.1. Прямоугольный плазменный волновод в поперечном магнитном
поле	208
9.6.2. Коаксиальный плазменный волновод в поперечном магнитном
поле	209
§ 9.7. Однородный плазменный волновод в поперечном магнитном поле	210
9.7.1. Однородный плазменный волновод в поперечном магнитном
поле. Случай однородности вдоль B₀	213
9.7.2. Однородный прямоугольный плазменный волновод в поперечном
магнитном поле	218
9.7.3. Условия отсечки и поля	221
9.7.4. Резонансные условия и поля	227
9.7.5. Соотношения для энергии и мощности в случае поперечного
магнитного поля	231
9.7.6. Бесконечные магнитные поля	236

Г л а в а 10. Задачи с граничными условиями и техника
приближённых вычислений

§ 10.1. Однородные изотропные плазменные волноводы	239
§ 10.2. Неоднородный изотропный плазменный волновод	242
10.2.1. Волновод, заполненный неоднородной плазмой	242
10.2.2. Однородная плазма в вакууме или в частично заполненном
волноводе	247
§ 10.3. Однородные анизотропные плазменные волноводы	257
10.3.1. Плоско-параллельный волновод в продольном магнитном
поле	257
10.3.2. Круглый волновод в продольном магнитном поле	261
10.3.3. Волноводы в поперечном магнитном поле	264
§ 10.4. Волноводы, частично заполненные однородной анизотропной
плазмой	266
10.4.1. Поверхностные волны	267
10.4.2. Цилиндрический плазменный волновод в продольном
магнитном поле	272
§ 10.5. Квазистатические решения для медленных волн	277
10.5.1. Уравнения для электрических полей	279
10.5.2. Дисперсионные свойства	281
10.5.3. Магнитное поле и поток мощности	292

Приложение I. Вычисление интегралов при расчёте проводимости	294
Приложение II. Разложение диэлектрического тензора при низких
температурах	299

Л и т е р а т у р а	301

Книги на ту же тему

Распространение электромагнитных волн в плазме, Гинзбург В. Л., 1960
Волны в магнитоактивной плазме, Гинзбург В. Л., Рухадзе А. А., 1970
Макроскопическая электродинамика: Учебное пособие для студентов физ. спец. вузов, Галицкий В. М., Ермаченко В. М., 1988
Микроволновая диагностика плазмы, Хилд М., Уортон С., 1968
Волны в магнитоактивной плазме. — 2-е изд., перераб., Гинзбург В. Л., Рухадзе А. А., 1975
Рассеяние электромагнитного излучения в плазме, Шеффилд Д., 1978
Волновые явления в ионосфере и космической плазме, Гершман Б. Н., Ерухимов Л. М., Яшин Ю. Я., 1984
Теория распространения радиоволн в ионосфере, Гинзбург В. Л., 1949
Распространение радиоволн вдоль земной поверхности, Фейнберг Е. Л., 1999
Теория волн, Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П., 1979
Волны и взаимодействия в плазме твёрдого тела, Платцман Ф., Вольф П., 1975
Физика высокотемпературной плазмы, Саймон А., Томпсон У., 1972
Полые резонаторы и волноводы: Введение в теорию, Гуревич А. Г., 1952
Справочник по волноводам, 1952
Математическая теория распространения электромагнитных волн, Бейтмен Г., 1958

elapsed time 0.020 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему