等离子体中的波PDF电子书下载

第一章 等离子体的基本理论 1

1.1 等离子体及其主要的特征参数 1

1.2 等离子体的流体力学理论 5

1.3 等离子体内的波动概况 8

1.4 冷等离子体的双流体方程 11

1.5 带电粒子间碰撞的影向 13

第二章 麦克斯韦方程组，等离子体的极化率和电导率 16

2.1 冷等离子体内的麦克斯韦方程组 16

2.2 极化模型和极化率 18

2.3 导电模型和导电率 23

2.4 介电常数张量的一些重要关系 26

第三章 平面电磁波 30

3.1 频率域内的麦克斯韦方程 30

3.2 均匀平面波 32

3.3 各向异性介质内的平面波 35

3.4 特征波的极化 38

3.5 能流和能速 44

3.6 群速和相速 49

第四章 冷等离子体内的电磁波 55

4.1 均匀冷等离子体的色散特性和折射率 55

4.2 碰撞的影响 57

4.3 各向同性等离子体内的储能和能流 59

4.4 等离子体内的复坡印亭定理 64

4.5 折射率为零的情况 65

第五章 磁等离子体内平行于磁化磁场传播的电磁波 69

5.1 磁等离子体内的电磁波 69

5.2 纵向自由振荡 70

5.3 平行于磁场方向传播的电磁波 72

5.4 低频近似，阿尔文波 77

5.5 射频近似下的折射率 78

5.6 法拉第旋转效应 79

5.7 电子哨声波 81

5.8平行于磁场传播的波的能量、能流和能速 82

第六章 磁等离子体内垂直于磁化磁场传播的电磁波 88

6.1 垂直于磁场传播的电磁波 88

6.2 射频近似和低频近似 92

6.3 x波的极化特点 94

6.4 x波传播时的电子和离子运动 97

6.5 低频近似下的磁声波 99

第七章 磁等离子体内任意方向传播的电磁波 104

7.1 任意方向传播时的折射率和波的极化 104

7.2 任意方向传播时的射频近似和磁流体近似 109

7.3 射频近似下的阿普顿-哈普里公式 111

7.4 射频近似下的色散曲线的分析 114

7.5 射频近似下的坡印亭矢量 117

7.6 射频近似下的准平行传播 119

7.7 磁流体近似下的折射率 122

7.8 磁流体近似下的群速 128

7.9 “温”磁等离子体的介电张量 131

第八章 电磁波在等离子体界面上的反射和透射 137

8.1 反射系数和透射系数的定义 137

8.2 各向同性等离子体的菲涅耳公式 142

8.3 在均匀各向同性等离子体平面边界上的斜入射 145

8.4 具有平行边界的等离子体平板 153

8.5 在磁等离子体界面上的垂直入射 156

8.6 在磁等离子体界面上的斜入射 160

第九章 非均匀等离子体内的电磁波 168

9.1 非均匀介质内的波动方程 168

9.2 缓变介质内的W.K.B解 175

9.3 W.K.B解有效的条件 179

9.4 斜入射情况下的W.K.B解 180

9.5 正向波和反向波之间的耦合 184

9.6 返转点和艾利积分函数 188

9.7 斯托克斯现象 194

9.8 不均匀分层等离子体的反射系数 203

9.9 无“返转点”时的部分反射 213

第十章 等离子体内的射线理论 216

10.1 各向同性介质内的射线方程 216

10.2 电磁场振幅沿射线的变化 220

10.3 费马原理 223

10.4 射线理论的应用举例 224

10.5 斜入射时的射线方程 231

10.6 各向异性不均匀介质内的射线方程 235

10.7 波垂直入射到磁等离子体的情况 245

10.8 波斜入射到磁等离子体内的情况 251

第十一章 耦合波方程和W.K.B解 264

11.1 各向异性不均匀磁等离子体内的微分方程 264

11.2 微分方程的矩阵形式 268

11.3 垂直入射下的法斯托林耦合方程 270

11.4 一般情况下的耦合方程 272

11.5 垂直入射下的一阶耦合方程及W.K.B解 278

11.6 耦合方程的应用举例 283

习题 291

参考文献 297