【正文】 ????????來源：某一質(zhì)點(diǎn)在 時(shí)刻：處于 點(diǎn)，速度 時(shí)刻：處于 點(diǎn)，速度 ? ?tMu ,?? ?ttMu ??,39?；蛘哒f：以流場(chǎng)中某一點(diǎn)作為描述對(duì)象描述它們的位置及其它的物理量對(duì)時(shí)間的變化 流體力學(xué)基礎(chǔ) t0時(shí)，坐標(biāo) a、 b、 c作為該質(zhì)點(diǎn)的標(biāo)志 數(shù)學(xué)描述 ? (a,b,c) 拉各朗日變數(shù) ?如果 abc不變 ,而改變 t,獲得的是某流體元的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 , ?如果 t不變 ,而 abc改變 ,獲得的是某時(shí)刻不同流體元某物理量的分布情況 . 例如在某 t時(shí)刻： x y z 1 2 1點(diǎn)： 2點(diǎn)： ),(),(),(111111111tcbazztcbayytcbaxx???),(),(),(222222222tcbazztcbayytcbaxx???速度： ttcbaxux ??? ),(ttcbayuy ??? ),(ttcbazuz ??? ),(ttcbaua xx ??? ),(ttcbaua yy ??? ),(ttcbaua zz ??? ),(加速度： 物理概念清晰，但處理問題十分困難 64 2）歐拉法（局部法、當(dāng)?shù)胤ǎ? 研究思路： 著眼點(diǎn)不是流體質(zhì)點(diǎn)，而是空間點(diǎn) ，研究每一個(gè)空間點(diǎn)上流體 流過時(shí)的速度（壓力、密度等）隨時(shí)間的變化情況或是在某一時(shí)刻各空間點(diǎn)上流體速度分布。它研究流場(chǎng)中個(gè)別 流體質(zhì)點(diǎn) 在不同的時(shí)間其位置、流速、壓力的變化。 工業(yè) 57 電磁推 進(jìn) ： 研究用磁場(chǎng)力加速等離子體以期得到比化學(xué)火箭大得多的比沖。而使用環(huán)形磁約束裝置在受控?zé)岷朔磻?yīng)的研究中顯出較好的適用性和優(yōu)越性。當(dāng)前，關(guān)于太陽的研究課題有：太陽磁場(chǎng)的性質(zhì)和起源，磁場(chǎng)對(duì)日冕、黑子、耀斑的影響。 ?1950年倫德奎斯特首次探討了利用磁場(chǎng)來保存等離子體的所謂 磁約束 問題，即磁流體靜力學(xué)問題。 磁流體力學(xué) MagohydrodynamicsMHD 導(dǎo)電流體有 等離子體 和 液態(tài)金屬 . 概念 ?1832年法拉第首次提出有關(guān)磁流體力學(xué)問題。因此，導(dǎo)電流體的運(yùn)動(dòng)比通常的流體復(fù)雜得多。 ) 流體元內(nèi)部粒子的平均物理性質(zhì)不受單個(gè)分子離散運(yùn)動(dòng)的影響，即微觀運(yùn)動(dòng)被完全平滑掉 ? 得到平滑的宏觀參數(shù)，密度 速度 溫度等 流體的數(shù)學(xué)模型： 等離子體的流體特性： 當(dāng)?shù)入x子體的特征長(zhǎng)度和時(shí)間遠(yuǎn)大于等離子體的平均自由程和平均碰撞時(shí)間，此時(shí)，等離子體可以看成是處于局部熱平衡狀態(tài)，因此，等離子體可以像通常的流體力學(xué)那樣去描述。它的壓縮程度依賴子流體的性質(zhì)及外界的條件。由于分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在各層流體間將交換著質(zhì)量，動(dòng)量和能量，使不同流體層內(nèi)的平均物理量均勻化，這種性質(zhì)稱為分子運(yùn)動(dòng)的輸運(yùn)性質(zhì)。 易流動(dòng)性 流體的基本性質(zhì) 流體在靜止時(shí)雖不能承受切應(yīng)力，但在運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)相鄰兩層流體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)即相對(duì)滑動(dòng)速度是有抵抗的，這種抵抗力稱為粘性應(yīng)力，流體所具有的這種抵抗兩層流體相對(duì)滑動(dòng)的性質(zhì)稱為粘性，粘性大小依賴于流體的性質(zhì)，并顯著地隨溫度而變化。剛體和彈性體也是連續(xù)介質(zhì)，但是剛體中質(zhì)點(diǎn)之間的相互距離不論其上作用的外力如何將保持不變；而在彈性體中，當(dāng)作用力在數(shù)值上達(dá)到某一界限時(shí)，系統(tǒng)中各點(diǎn)間的相互距離可以改變，但消除了力的作用之后，各點(diǎn)相互關(guān)系又恢復(fù)原有狀態(tài)。 ?對(duì)于密度比較大的等離子體，粒子間的碰撞起主要作用，通常把這種等離子體看成一種導(dǎo)電流體來處理。必須考慮場(chǎng)與電荷粒子之間的自恰關(guān)系，也就是說，需要給出一個(gè)在一定邊界條件下的自恰方程組來揭示電荷粒子運(yùn)動(dòng)和場(chǎng)之間的關(guān)系。 （ 3）地球的電離層： kBTe＝ n＝ 106cm－ 3。 電荷分離所形成的場(chǎng)稱為激光尾波場(chǎng) , 該縱向電場(chǎng)以同樣的相速度向前傳播 . 補(bǔ)充 :超強(qiáng)激光尾場(chǎng)中的電子加速 Simulation of a laser wakefield accelerator: bunches of electrons (yellow and green) are injected and accelerated by surfing the plasma waves (blue surfaces) generated by a laser pulse. Shock waves are produced when a powerful laser pulse is fired into a charged gas called plasma. This 3D image is a simulation of the shock wave produced by the interaction between the laser and the electron sheath surrounding the plasma bubble 激光尾波 當(dāng)?shù)入x子體的密度達(dá)到 n0 = 1018 /cm3 時(shí) , 尾波場(chǎng)的強(qiáng)度可以達(dá)到 E ~ 100GV /m. 18 ? 電子的捕獲： （ 自調(diào)制）自聚焦效應(yīng) ? 進(jìn)一步增加激光場(chǎng)強(qiáng) , 很強(qiáng)的激光尾場(chǎng) ； 電子在尾波場(chǎng)中的加速過程類似于沖浪運(yùn)動(dòng)員的沖浪加速過程 : 當(dāng)運(yùn)動(dòng)員處于迎浪面且滿足一定的速度條件時(shí) , 會(huì)被波浪加速 。 等離子體中的離子由于質(zhì)量大 , 將幾乎保持不動(dòng) . 當(dāng)激光脈沖超越電子后 , 由于正負(fù)電荷分離而產(chǎn)生的靜電力會(huì)將電子往平衡位置拉 , 造成電子在空間的縱向振蕩 , 形成電子等離子體波 (見圖 ) . 補(bǔ)充 :超強(qiáng)激光尾場(chǎng)中的電子加速 當(dāng)激光脈沖在亞臨界密度的等離子體中傳播時(shí) , 光脈沖的縱向有質(zhì)動(dòng)力會(huì)推動(dòng)等離子體中的電子向前運(yùn)動(dòng) , 使其偏離原來位置 。 等離子體中的離子由于質(zhì)量大 , 將幾乎保持不動(dòng) . 當(dāng)激光脈沖超越電子后 , 由于正負(fù)電荷分離而產(chǎn)生的靜電力會(huì)將電子往平衡位置拉 , 造成電子在空間的縱向振蕩 , 形成電子等離子體波 (見圖 ) . 補(bǔ)充 :超強(qiáng)激光尾場(chǎng)中的電子加速 當(dāng)激光脈沖在亞臨界密度的等離子體中傳播時(shí) , 光脈沖的縱向有質(zhì)動(dòng)力會(huì)推動(dòng)等離子體中的電子向前運(yùn)動(dòng) , 使其偏離原來位置 。 等離子體中的離子由于質(zhì)量大 , 將幾乎保持不動(dòng) . 當(dāng)激光脈沖超越電子后 , 由于正負(fù)電荷分離而產(chǎn)生的靜電力會(huì)將電子往平衡位置拉 , 造成電子在空間的縱向振蕩 , 形成電子等離子體波 (見圖 ) . 補(bǔ)充 :超強(qiáng)激光尾場(chǎng)中的電子加速 激光尾場(chǎng) Laser pulse Plasma wave 由于該等離子波是由激光脈沖激發(fā)且存在于激光脈沖后方 , 被稱為 激光尾波 , 它的相速度與激光脈沖在等離子體中傳播的群速度相同 。 （ 2）低壓輝光放電： kBTe＝ 2eV及 n＝ 1010cm－ 3。試證明，當(dāng)粒子的拉莫回旋速度等于漂移速度時(shí)，即