Popis předmětu - 02TPLA2

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
02TPLA2 Teorie plazmatu 2
Role:  Rozsah výuky:3+1
Katedra:14102 Jazyk výuky:CS
Garanti:Mlynář J. Zakončení:Z,ZK
Přednášející:Kulhánek P. Kreditů:5
Cvičící:Kulhánek P. Semestr:L

Webová stránka:

www.aldebaran.cz/studium/tpla/

Anotace:

Studenti se seznámí s vlnami a nestabilitami v plazmatu. V první části bude probrán obecný postup získání disperzní relace na základě linearizace rovnic a Fourierovy transformace. Detailně budou rozebrány magnetoakustické vlny, elektromagnetické vlny v plazmatu a základní typy nestabilit. Druhá část přednášky bude věnována statistickému popisu plazmatu, transportním dějům a mikronestabilitám, například Landauově útlumu.

Cíle studia:

Vznešené

Obsah:

Studenti se seznámí s vlnami a nestabilitami v plazmatu se statistickým popisem plazmatu.

Osnovy přednášek:

1. Obecný popis vlnění. Úhlová frekvence a vlnový vektor. Disperzní relace, linearizace rovnic, Fourierova
transformace;
2. Obecné postupy získání disperzní relace, fázová a grupová rychlost;
3. Plazmové oscilace a vlny. Odvození disperzní relace. Plazmové oscilace elektronů a iontů. Plazmové vlny. Jevy ovlivňující plazmové vlny;
4. Nízkofrekvenční vlny. Komplex magnetoakustických vln a jejich modů. Tvar vlnoploch magnetoakustických vln a směry vektorů, Alfvénovy vlny;
5. Vysokofrekvenční vlny. X vlna, O vlna, R vlna, L vlna. Hvizdy. Mezní (cut-off) a rezonanční frekvence;
6. Další příklady: tenzor permitivity elektromagnetických vln v plazmatu, Faradayova rotace, CMA diagram;
7. MHD nestability v plazmatu. Bunemannova, Rayleighova-Taylorova, Kelvinova-Helmholtzova, diocotronová nestabilita;
8. Nestability plazmového vlákna a jejich mody. Hraniční podmínky, navazování řešení;
9. Nerovnovážná statistika, Boltzmannova rovnice a její varianty (Fokkerova-Planckova rovnice, Landauova rovnice, Krookova rovnice, Vlasovova rovnice);
10. Boltzmannův srážkový člen a jeho vlastnosti, rovnice přenosu, momenty, přechod k tekutinovým modelům;
11. Transportní jevy, difúze, přenos tepla, tok entropie, entropická vlna, Onsagerovy relace reciprocity;
12. První a druhý Rosenbluthův potenciál, relaxační časy, výpočet srážkové frekvence, Chandrasekharova funkce;
13. Ubíhající elektrony, Dreicerovo pole, popis ultrarelativistických částic, záření, kreace párů;
14. Landauův útlum a jeho význam; Bernsteinovy mody, urychlovače v brázdovém poli.

Osnovy cvičení:

koresponduje s osnovou přednášky

Literatura:

Povinná literatura:
[1] P. Kulhánek: Úvod do teorie plazmatu; AGA 2011, 2013; ISBN 978-80-904582-2-2,
www.aldebaran.cz/studium/tpla.pdf
[2] T.H.Stix:WavesinPlasmas;Springer,2006
Doporučená literatura:
[3] T. J. M. Boyd, J. J. Sanderson: The Physics of Plasmas, Cambridge University Press, 2003

Požadavky:

Znalosti na úrovni základního kursu fyziky, 02TEF1,2 Teoretická fyzika 1,2, Teorie plazmatu I (02TPLA1)

Klíčová slova:

Fyzika plazmatu, vlna, nestabilita, ubíhající elektron, plazmové oscilace, magnetoakustický komplex, CMA diagram, disperzní relace

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr


Stránka vytvořena 29.4.2024 12:54:47, semestry: Z/2023-4, Z/2024-5, L/2023-4, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)