【正文】
典、非相對論體系 ) A: 表示各參數(shù)的相對量級關系的無量綱參數(shù)是解決問題的關鍵! 例如:磁雷諾數(shù):磁場對流項與磁擴散項之比、 等離子體 beta參數(shù):等離子體熱壓與磁壓之比 等離子體的數(shù)學描述: Self Consistency (自洽性) : 需要自洽地考慮電磁場對粒子行為的影響以及粒子行為對電磁場的影響 A Circular problem Q: 課堂思考:請寫出描述電磁場特性的 Maxwell方程組并指出電磁場如何與等離子體的粒子運動緊密耦合 ? 泊松方程 法拉第定律 安培定律 等離子體的四種描述 /研究方法 (經(jīng)典、非相對論體系 ) (最簡單、最基本的描述方法) (1) 電磁場事先給定、 (2) 不考慮帶電粒子運動和對場的反作用 (3) 不考慮帶電粒子間的相互作用 ?可給出帶電粒子運動的直觀物理圖像, 是進一步了解復雜運動的基礎 2. PIC數(shù)值模擬方法 particle in cells 對大量粒子組成的體系跟蹤每個粒子的軌道,并進而求出宏觀物理量的時空演化 Newton方程: m dv/dt = q(E + v X B) Maxwell方程組求出 帶電粒子的電磁場 對應于當前迅速發(fā)展的粒 子模擬技術 缺點:自由度太多, 計算量極大 Laplace: Give me the initial data on the particles and I’ll predict the future of the universe 3. 動力 (理 )學描述 kiic theory (考慮統(tǒng)計特征,丟掉單粒子信息 ) 相空間 : 單個粒子行為可以用位置矢量與速度矢量來描述 坐標 定義了粒子在六維相空間中的位