Александров А. Ф. и др. Основы электродинамики плазмы: Учеб. для физ. елец. университетов/А. Ф. Александров, Л. С. Богдан-кевич, А. А. Рухадзе; Под ред. А. А. Рухадзе. — 2-е изд., лерераб. и дол. — М.: Высш. шк., 1988. — 424 с.: ил. ISBN 5—06—001404—5. В учебнике рассмотрены основные вопросы линейной и нелинейной элек-тродинамики плазмы, общие проблемы электродинамики сред с пространственной и временной дисперсией, линейная электродинамика равновесной плазмы, проблемы устойчивости, электродинамика неравномерной плазмы, флуктуации, основы нелинейной электродинамики плазмы. Второе издание (1-е — 1978 г.) переработано в соответствии с новыми достижениями в области электродинамики плазмы. ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ко второму изданию........... g
Предисловие к первому изданию........... ^
Часть 1. Электромагнитные свойства термодинамически
равновесной плазмы
Глава 1. Основные понятия физики плазмы....... 5
§ 1.1. Определение плазмы.......... 5
§ 1.2 Параметры плазмы........... 7
§ 1.3. Квазинейтральность. Плазменная частота и дебаевский
радиус................ Ю
§ 1.4. Газовое приближение. Плазменный параметр .... ц
Задачи к, гл. 1.............. 12
Глава 2. Основы электродинамики сред с пространственной и временной дисперсией............ 15
§ 2.1. Уравнения электромагнитного поля в среде и граничные
условия ..... ........... 15
§ 2.2. Тензор комплексной проводимости и диэлектрической
проницаемости .............. 1Э
§ 2.3. Энергия электромагнитного поля в среде..... 22
§ 2.4. Электромагнитные волны в среде....... L7
§ 2.5. Начальная задача........... 30
§ 2.6. Граничная задача........... 32
§ 2.7. Электро- и магнитостатика......... 35
Задачи к гл. 2.............. 37
Глава 3. Уравнения динамики плазмы......... 43
§ 3.1. Простейшие модели плазмы........ 43
§ 3.2. Кинетическое уравнение с самосогласованным полем . . 46
§ 3.3. Кинетическое уравнение Больцмана...... 43
§ 3.4. Интеграл столкновений заряженных частиц .... 51
§ 3.5. Модельный интеграл упругих столкновений частиц . . 54
§ 3.6. Обоснование простейших моделей плазмы .... 57
Задачи к гл. 3.............. 64
Глава 4. Диэлектрическая проницаемость и спектры колебаний однородной изотропной плазмы.......... 70
§ 4.1. Диэлектрическая проницаемость бесстолкновительной
однородной изотропной плазмы......... 70
§ 4.2. Спектры продольных колебаний бесстолкновительной невырожденной плазмы............ 75
§ 4.3. Продольные колебания бесстолкновительной вырожденной плазмы.............. 80
§ 4.4. Поперечные волны в бесстолкновительной изотропной
плазме................ ?2
§ 4.5. Диэлектрическая проницаемость и спектры колебаний
слабоионизованной плазмы с учетом столкновений частиц . . 85 § 4.6. Диэлектрическая проницаемость и спектры колебаний полностью ионизованной плазмы с учетом столкновений час-
ол
тиц................. а"
Задачи к гл. 4.............. 94
Глава 5. Диэлектрическая проницаемость и спектры колебаний однородной магнитоактивной плазмы........ Ю2
§ 5.1. Тензор диэлектрической проницаемости однородной бесстолкновительной магнитоактивной плазмы...... Ю*
422
§ 5.2. Диэлектрическая проницаемость и спектры колебаний холодной бесстолкновительной магнитоактивной плазмы . . . 107 § 5.3. Влияние теплового движения частиц на характер колебаний бесетолшовительной магнитоактивной плазмы . . . ИЗ
§ 5.4. Циклотронные волны в плазме.......119
§ 5.5. Тензор диэлектрической проницаемости слабоионизованной магнитоактивной плазмы с учетом столкновений частиц 123 § 5.6. Тензор диэлектрической проницаемости полностью ионизованной магнитоактивной плазмы с учетом столкновений частиц .................125
§ 5.7. Влияние столкновений частиц на затухание электромагнитных волн в магнитоактивной плазме ....... 130
Задачи к гл. 5..............133
Часть 2. Электромагнитные свойства неравновесной плазмы
Глава 6. Взаимодействие пучков заряженных частиц с плазмой . . 143
§ 6.1. Тензор диэлектрической проницаемости однородной неравновесной анизотропной плазмы........143
§ 6.2. Неустойчивость плазмы с анизотропной температурой частиц................148
§ 6.3. Взаимодействие прямолинейного электронного пучка с
плазмой. Черепковская неустойчивость ....... 154
§ 6.4. Взаимодействие вращающегося электронного пучка (потока осцилляторов) с плазмой. Циклотронная неустойчивость 162 Задачи к гл. 6..............169
Глава 7. Плазма во внешнем электрическом поле......176
§ 7.1. Функция распределения заряженных частиц плазмы во
внешнем электрическом поле..........176
§ 7.2. Устойчивость незамагниченной плазмы во внешнем постоянном электрическом поле..........181
§ 7.3. Влияние магнитного поля на устойчивость плазмы во
внешнем постоянном электрическом поле......186
§ 7.4. Плазма в сверхвысокочастотном электрическом поле . . 190 § 7.5. Параметрическое взаимодействие сверхвысокочастотного
электрического поля с плазмой.........198
§ 7.6. Параметрическая неустойчивость плазмы по отношению
к непотенциальным возмущениям.........204
Задачи.к, гл. 7..............207
Глава 8. Электромагнитные свойства пространственно неоднородной
плазмы...............216
§ 8.1. Неоднородные среды без пространственной дисперсии.
Приближение геометрической оптики........216
§ 8.2. Приближение геометрической оптики для неоднородных
сред с пространственной дисперсией ........ 224
§ 8.3. Тензор диэлектрической проницаемости слабонеоднородной плазмы в приближении геометрической оптики . . . 226 § 8.4. Спектры высокочастотных колебаний слабонеоднородной
плазмы................233
§ 8.5. Дрейфовые колебания слабонеоднородной бесстолкновительной плазмы.............239
§ 8.6. Влияние столкновений заряженных частиц на спектры
дрейфовых колебаний слабонеоднородной плазмы .... 246
§ 8.7. Конвективные неустойчивости неоднородной плазмы . . 254
Задачи к гл. 8.............. 261
Глава 9. Линейные электромагнитные явления в пространственно ограниченной плазме............ 266
§ 9.1. Поверхностные электромагнитные волны в полуограниченной плазме.............. 266
§ 9.2. Неустойчивость границы плазмы, удерживаемой магнитным полем............... 277
§ 9.3. Плазменный волновод.......... 284
§ 9.4. Устойчивость пространственно ограниченной неравновесной плазмы.............. 292
§ 9.5. Возбуждение плазменного резонатора релятивистскими
электронными пучками........... 296
Задачи к гл. 9.............. 303
Часть 3. Основы нелинейной электродинамики плазмы
Г л а в а 10. Электромагнитные флуктуации в плазме и рассеяние волн 317
§ 10.1. Корреляционные функции системы заряженных частиц.
Общее рассмотрение............ 317
§ 10.2. Флуктуации в равновесной плазме. Флуктуационно-
диссипативная теорема ........... 324
§ 10.3. Спектральное распределение флуктуации в равновесной
бесстолкновительной плазме....."..... 326
§ 10.4. Флуктуации в неравновесной плазме. Неизотермическая квазиравновесная плазма и плазма с пучком .... 333 § 10.5. Флуктуации и столкновения частиц в плазме . . . 333 § 10.6. Рассеяние электромагнитных волн в плазме . . . 343
§ 10.7. Трансформация волн в плазме....... 351
Задачи к гл. 10............. 354
Глава 11. Основы квазилинейной теории колебаний плазмы . . . 356
§ 11.1. Уравнения квазилинейной теории колебаний плазмы 356
§ 11.2. Квазилинейная релаксация плазменных колебаний . . 363 § 11.3. Квазилинейная релаксация пучковой неустойчивости в
плазме................ 366
Задачи к гл. И............. 371
Глава 12. Нелинейное взаимодействие волн в плазме..... 377
§ 12.1. Основы нелинейной электродинамики материальных
сред................ 377
§ 12.2. Многоиндексные тензоры диэлектрической проницаемости однородной плазмы........... 383
§ 12.3. Нелинейное взаимодействие волн в изотропной плазме 390 § 12.4. Нелинейные трехволновые взаимодействия в плазме в
поле сильной электромагнитной волны ....... 396
Задачи к гл. 12............. 403
Приложения . . . ............ 409
Приложение I. Основные операторы теории поля в цилиндрической системе координат............. 409
Приложение II. Элементы тензорного исчисления....... 410
Рекомендуемая литература............. 416
Предметный указатель.............. 418