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第一章 等离子体的基本特性 1

1.1 引言 1

1.2 等离子体 1

1.3 漂移运动方程 2

1.4 平衡态等温大气层 4

1.5 波的类型 7

1.6 碰撞的影响 8

1.7 连续方程 10

第二章 麦克斯韦方程组 13

2.1 引言 13

2.2 用电流和电荷密度表示的方程 13

2.3 用单位体积电矩表示的方程 14

2.4 指数波函数 16

2.5 色散关系的概念 19

2.6 色散关系的计算(电流法) 20

2.7 色散关系的计算(电矩法) 23

第三章 各向同性等离子体 26

3.1 引言 26

3.2 各向同性等离子体的迁移率和电导率 26

3.3 各向同性等离子体的电极化率和介电常数 27

3.4 等离子体频率 28

3.5 各向同性等离子体的折射指数 30

3.6 各向同性等离子体中波的色散 31

3.7 各向同性等离子体中碰撞的影响 32

4.2 等离子体中动能的重要性 36

第四章 冷等离子体中的能量 36

4.1 引言 36

4.3 各向同性等离子体中的能量密度 37

4.4 各向同性等离子体中的能流 38

4.5 通过等离子体的电磁传输中动能的作用 40

4.6 各向同性等离子体中的群传播 42

4.7 等离子体的坡印廷定理(型式1) 43

4.8 等离子体的坡印廷定理(型式2) 44

4.9 等离子体的坡印廷定理(型式3) 47

4.10 等离子体的复坡印廷定理(型式1) 49

4.11 等离子体的复坡印廷定理(型式2) 50

4.12 等离子体的复坡印廷定理(型式3) 51

4.13 复介电常数同能量之间的关系 52

第五章 磁等离子体中的交变电流 54

5.1 引言 54

5.2 磁等离子体的迁移率张量 54

5.3 磁等离子体的电导率张量 57

5.4 无限均匀磁等离子体的低频导电特性 60

5.5 磁等离子体平板的低频导电特性 62

5.6 等离子体尺度对波传播的影响 65

第六章 磁等离子体中相传播的一般特性 67

6.1 引言 67

6.2 磁等离子体的极化率张量 67

6.3 无多种离子时极化率张量分量的其他表达式 69

6.4 磁等离子体的色散关系 70

6.5 椭圆极化 72

6.6 磁等离子体色散关系的另一推导方法 76

6.7 射频近似和磁流体近似 78

6.8 磁等离子体中碰撞的影响 80

第七章 磁等离子体中群传播的一般特性 83

7.1 引言 83

7.2 频谱和角谱 84

7.3 波包的速度 85

7.4 相传播和群传播之间的关系 86

7.5 磁等离子体中计算群速度的方法 88

7.6 磁等离子体中群速度的公式 89

7.7 磁等离子体中波束的辐射 91

8.2 圆偏振 94

第八章 沿外磁场的相传播 94

8.1 引言 94

8.3 纵向传播的色散关系 95

8.4 纵向阿尔文波 97

8.5 处理纵向阿尔文波的拉伸弹性弦方法 99

8.6 纵向传播的磁流体近似 100

8.7 纵向传播的射频近似 101

8.8 纵向传播的 Eckersley 近似 102

8.9 几种近似的比较 103

8.10 纵向传播时频率的通带和阻带 103

8.11 纵向传播中粒子的振动 106

8.12 纵向阿尔文波中的等离子体运动 110

8.13 低密度和高密度磁等离子体中的纵向传播 113

8.14 碰撞对纵向传播的影响 114

8.15 增加离子种类对纵向传播的影响 117

8.16 纵向传播时电离密度的通带和阻带 118

第九章 纵向传播的能流和群速 122

9.1 引言 122

9.2 纵向传播的电磁能密度 122

9.3 纵向传播的动能密度 123

9.4 纵向传播的能流和群速 125

9.5 纵向阿尔文波中的能量 127

9.6 纵向阿尔文波的法拉第旋转 129

9.7 纵向阿尔文波谐振器 131

9.8 磁流体琴弦的工作方式 134

9.9 等离子体中磁场的冻结(纵向阿尔文波) 135

9.10 在ωMi？ω？ωMe 频带内纵向哨声波中的能量 137

9.11 在ωMi？ω？ωMe 频带内纵向哨声波的谐振器 140

9.12 电子气中的磁场冻结(纵向哨声波) 142

9.13 固态等离子体 143

第十章 垂直于外磁场的相传播 145

10.1 引言 145

10.2 O波 145

10.3 X波 146

10.4 O波和X波的叠加 147

10.5 横向传播时频率的通带和阻带 148

10.6 混合谐振频率 150

10.7 低密度磁等离子体中的横向传播 154

10.8 横向传播时电离密度的通带和阻带 155

10.9 碰撞对横向传播的影响 160

第十一章 横向传播中X波的椭圆偏振特性 162

11.1 引言 162

11.2 X波横向传播的电椭圆 162

11.3 电椭圆和频率的关系 164

11.4 X波横向传播中粒子的振动 166

11.5 X波横向传播中等离子体的压缩和膨胀 170

11.6 非互易性 171

第十二章 横向传播中X波的能量特性 174

12.1 引言 174

12.2 X波横向传播的电磁能量密度 174

12.3 X波横向传播的动能密度 175

12.4 X波横向传播的能流和群速度 176

12.5 横向阿尔文波的谐振器 177

12.6 磁流体风琴管的工作方式 181

12.7 等离子体中磁场的冻结(横向阿尔文波) 183

第十三章 方向与外磁场成任意角度的传播 185

13.1 引言 185

13.2 频率色散曲线中的零值 186

13.3 特征波的命名 187

13.4 频率色散曲线的交叉联结现象 188

13.5 近横传播的频率色散曲线 189

13.6 近纵传播的频率色散曲线 191

13.7 在等离子体频率上O波和X波的椭圆偏振 198

13.8 交叉联结现象中附加离子种类的作用 199

13.9 频率色散曲线上的无穷大 202

13.10 频率色散曲线的存在区域 204

13.11 电离色散曲线的交叉联结现象 208

13.12 电离色散曲线的存在区域 212

13.13 自由空间到磁等离子体的传播 218

第十四章 射频近似 220

14.1 引言 220

14.2 色散关系的射频近似 220

14.3 射频段的频率色散曲线 223

14.4 射频段中椭圆极化和频率的关系 223

14.5 射频段中群传播方向和频率的关系 231

14.6 射频段中转动的边射天线偏斜角的变化 234

14.7 射频段中折射指数和电离密度的关系 240

14.8 射频段中椭圆偏振和电离密度的关系 242

14.9 射频段中群传播方向和电离密度的关系 245

第十五章 磁流体近似 250

15.1 引言 250

15.2 色散关系的磁流体近似 250

15.3 磁流体波段的频率色散曲线 252

15.4 磁流体波段中离子碰撞的作用 253

15.5 磁流体近似和射频近似间的配合问题 255

15.6 磁流体波段中椭圆偏振和频率的关系 257

15.7 磁流体波段中电子椭圆和电流椭圆的倾斜与频率的关系 263

15.8 磁流体波段中群传播方向和频率的关系 266

15.9 磁流体波段中群速度的极图 267

15.10 磁流体波段中折射指数和电离密度的关系 274

15.11 磁流体波段中椭圆偏振和电离密度的关系 277

15.12 磁流体波段中群传播的方向和电离密度的关系 277

第十六章 准纵近似和准横近似 286

16.1 引言 286

16.2 准纵近似和准横近似间的转换角 286

16.3 射频波段中的准纵近似和准横近似 290

16.4 磁流体波段中的准纵近似和准横近似 291

16.5 全向阿尔文波 292

16.6 射频波段中哨声波的准纵近似 293

16.7 射频波段中电子碰撞对哨声传播的作用 298

16.8 高频时的法拉第旋转 299

16.9 准纵近似和准横近似的准确度 300

第十七章 群速度的极图 303

17.1 引言 303

17.2 ω＞ωc2通带内X波的群传播 304

17.3 ω＞ωN通带内O波的群传播 305

17.4 哨声波段较高部分[ω∞1＜ω＜Min(ωN，ωMｅ)]中的群传播 307

17.5 哨声波段较低部分(ω≤ω∞1)的群传播 311

17.6 ω＜ωMi通带内O波的群传播 312

17.7 ωN＞ωMe时ωc1＜ω＜ω∞2通带内X波的群传播 314

17.8 ωN＜ωMe时ωｃ1＜ω＜ω∞2通带内X波的群传播 318

第十八章 磁等离子体中天线的场 322

18.1 引言 322

18.2 坐标系 322

18.3 O波与X波的角谱 324

18.4 远场中群传播和相传播的主方向 328

18.5 最速下降法 330

18.6 符号的简化 332

18.7 远场中的功率密度 334

18.8 相传播角作为一独立变量的应用 334

18.9 高斯偶极子向均匀磁等离子体的辐射 337

18.10 各向同性参考介质 340

18.11 均匀磁等离子体中高斯偶极子的辐射电阻 341

第十九章 磁等离子体中偶极子辐射功率的方向特性 343

19.1 引言 343

19.2 磁等离子体和辐射体的说明 344

19.3 ω＞ωc2频带内的辐射 346

19.4 ωc2＞ω＞ω∞2频带内的辐射 348

19.5 ω∞2＞ω＞ωN频带内的辐射 350

19.6 ωN＞ω＞ωc1频带内的辐射 355

19.7 ωMe＞ω＞ω∞1频带内的辐射 355

19.8 ω∞1＞ω＞ωMi频带内的辐射 364

19.9 ω＜ωMi频带内的辐射 370

19.10 辐射电阻和频率的关系 371

19.11 均匀磁等离子体中束射和导行间的关系 374

19.12 ω∞1＜ω？Min(ωN，ωMe)时哨声波束射和导行间的关系 376

19.13 ω？ωMi时O波的束射和导行间的关系 377

19.14 ω？ωMi时混合的O波与x波束射和导行间的关系 380

19.15 能量吸收对阿尔文导行的影响 382

译后记 383