МГТУ им. Н.Э. Баумана

Отчет по ознакомительной практике

на тему

«Физика высокотемпературных процессов»

выполнила Бурыкина Юлия, ФН4-61

Научный руководитель: доцент Козырев А.В.

Москва, 2011г.

Содержание:

1. Часть 1. Основные параметры плазменного состояния вещества. Радиус Дебая, ленгмюровская (плазменная) частота. Диаграмма концентрация-температура. Плазменные объекты окружающего мира. Астрофизические объекты. Плазма окружающего мира. Термоядерная плазма. Вырожденная плазма твердого тела (твердотельная плазма).

   1. Квазинейтральность и разделение зарядов.

   2. Электростатическое экранирование

   3. Классификация видов плазмы

2. Часть 2.Виды плазменных состояний. Идеальная и неидеальная плазма. Параметр вырождения. (см. 1.3) Изотермичная и неизотермичная плазма. Обобщенное понятие температуры. Газовое приближение плазмы. Частично и полностью ионизированная плазма. Степень ионизации плазмы. (см. 1.3) Замагниченная и незамагниченная плазма. Параметр ωτ. (см. 4.7) Магнитное давление.

   1. Температура плазмы

   2. Магнитное давление

3. Часть 3. Плазменные состояния в ранней Вселенной. Большой взрыв. Понятие о стандартной модели Вселенной. Темная материя и темная энергия. Кварк-глюонная плазма. Эпоха космической инфляции. Эпоха рекомбинации ранней Вселенной. Реликтовое излучение.

   1. Расширяющаяся Вселенная

   2. Вселенная в прошлом

   3. Баланс энергий в современной Вселенной

   4. Темная материя

   5. Темная энергия

4. Часть 4. Одночастичное приближение описания плазмы. Движение заряженных частиц плазмы в электрических и магнитных полях и их траектории. Циклотронная частота. Ларморовский радиус. Дрейфовое движение в скрещенных электрическом и магнитном полях. Виды дрейфовых движений: электрический, гравиационный, поляризационный, инерционный дрейфы.

   1. Движение отдельных заряженных частиц и их потоков

   2. Движение частиц в электрическом поле

   3. Движение частиц в магнитном поле

   4. Дрейфы в магнитных полях

   5. Электрический дрейф

   6. Дрейф в скрещенных полях

   7. Инерционный и поляризационный дрейфы

5. Часть 5. Кулоновские «столкновения» в плазме. Сечение кулоновских «столкновений». Кулоновский логарифм. Кинетические параметры частиц плазмы: длина свободного пробега. Частоты соударений частиц плазмы. Бесстолкновительная плазма. Времена между соударениями частиц плазмы.

   1. Столкновения частиц в плазме.

6. Часть 6. Термодинамика плазмы. Понятие о локальном термодинамическом равновесии (ЛТР) плазмы. Температура компонент плазмы. Кулоновская поправка к внутренней энергии плазмы. Основные ионизационные и рекомбинационные процессы в плазме. Ионизационное равновесие. Формула Саха для термодинамически равновесной плазмы и ее вывод из квазиклассической статистики. Степень ионизации термоядерной плазмы.

   1. Тепловая и кулоновская энергия плазмы

   2. Кулоновские поправки к свободной энергии и давлению плазмы

   3. Равновесие ионизации

   4. Вывод формулы Саха из квазиклассической статистики

7. Часть 7.Гидродинамическое описание плазмы (МГД-приближение). Магнитная гидродинамика. МГД-уравнения. Вмороженность магнитного поля. Равновесие плазмы. Условия равновесия. Равновесие цилиндрического столба. θ-пинч. Z-пинч. Бессиловые конфигурации. Тороидальная плазма в поле с замкнутными силовыми линиями. Ловушка с гофрированным магнитным полем. Двухжидкостная магнитная гидродинамика. Эффект Холла. Стационарный ток при эффекте Холла. Равновесие плазмы в перекошенном магнитном поле. Диффузия плазмы. Плазма в однородном магнитном поле. Диффузия плазмы в торе. Амбиполярная диффузия слабоионизированной плазмы. Бомовская диффузия

7.1. Плазма как сплошная среда

7.2. Идеальная проводимость и дрейфовое движение

7.3. Вмороженное поле

7.4. Равновесие плазмы в магнитном поле

7.5. Примеры равновесия плазмы в магнитном поле. Токамак

7.6. Модель двух жидкостей

7.7. Проводимость плазмы

7.8. Классическая и бомовская диффузия

7.9. Амбиполярная диффузия слабоионизированной плазмы поперек магнитного поля

8. Часть 8.Волны в плазме. Электромагнитные волны в плазме. Диэлектрическая проницаемость, дисперсионное уравнение. Низкочастотные волны в плазме. Альфвеновские волны. Ионный звук, пространственная дисперсия. Ленгмюровские волны. Уравнение Власова. Затухание Ландау. Правило обхода Ландау. Понятие о неустойчивостях плазмы. Магнитогидродинамические и кинетические неустойчивости. Пучковая неустойчивость. Квазилинейная теория релаксации. Нелинейные явления в плазме. Понятие о турбулентности плазмы. Аномальные процессы переноса

8.1. Основоные понятия и определения

8.2. Волны в плазме без магнитного поля

8.3. Простейшие случаи распространения волн при наличии магнитного поля

8.4. Магнитогидродинамические волны

8.5. Дисперсия вблизи циклотронных частот

8.6. Магнитный звук

8.7. Уравнения гидродинамического приближения

8.8. Скрость звука

8.9. Плазменные волны и ионный звук

8.10. Тензорные характеристики горячей плазмы и пространственная дисперсия

8.11. Самосогласованное поле

8.12. Кинетическая теория плазменных волн

8.13. Проблема равновесия

8.14. Классификация плазменныхнеустойивостей

8.15. Методы исследования устойчивости

8.16. Пучковая неустойчивость

8.17. Резонансное взаимодействие волн и частиц (квазилинейная теория)

1. Основные параметры плазменного состояния вещества. Радиус Дебая, ленгмюровская (плазменная) частота. Диаграмма концентрация-температура. Плазменные объекты окружающего мира. Астрофизические объекты. Плазма окружающего мира. Термоядерная плазма. Вырожденная плазма твердого тела (твердотельная плазма).