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第一章 等离子体的基本特性1

1.1 引言1

1.2 等离子体1

1.3 漂移运动方程2

1.4 平衡态等温大气层4

1.5 波的类型7

1.6 碰撞的影响8

1.7 连续方程10

第二章 麦克斯韦方程组13

2.1 引言13

2.2 用电流和电荷密度表示的方程13

2.3 用单位体积电矩表示的方程14

2.4 指数波函数16

2.5 色散关系的概念19

2.6 色散关系的计算(电流法)20

2.7 色散关系的计算(电矩法)23

第三章 各向同性等离子体26

3.1 引言26

3.2 各向同性等离子体的迁移率和电导率26

3.3 各向同性等离子体的电极化率和介电常数27

3.4 等离子体频率28

3.5 各向同性等离子体的折射指数30

3.6 各向同性等离子体中波的色散31

3.7 各向同性等离子体中碰撞的影响32

4.2 等离子体中动能的重要性36

第四章 冷等离子体中的能量36

4.1 引言36

4.3 各向同性等离子体中的能量密度37

4.4 各向同性等离子体中的能流38

4.5 通过等离子体的电磁传输中动能的作用40

4.6 各向同性等离子体中的群传播42

4.7 等离子体的坡印廷定理(型式1)43

4.8 等离子体的坡印廷定理(型式2)44

4.9 等离子体的坡印廷定理(型式3)47

4.10 等离子体的复坡印廷定理(型式1)49

4.11 等离子体的复坡印廷定理(型式2)50

4.12 等离子体的复坡印廷定理(型式3)51

4.13 复介电常数同能量之间的关系52

第五章 磁等离子体中的交变电流54

5.1 引言54

5.2 磁等离子体的迁移率张量54

5.3 磁等离子体的电导率张量57

5.4 无限均匀磁等离子体的低频导电特性60

5.5 磁等离子体平板的低频导电特性62

5.6 等离子体尺度对波传播的影响65

第六章 磁等离子体中相传播的一般特性67

6.1 引言67

6.2 磁等离子体的极化率张量67

6.3 无多种离子时极化率张量分量的其他表达式69

6.4 磁等离子体的色散关系70

6.5 椭圆极化72

6.6 磁等离子体色散关系的另一推导方法76

6.7 射频近似和磁流体近似78

6.8 磁等离子体中碰撞的影响80

第七章 磁等离子体中群传播的一般特性83

7.1 引言83

7.2 频谱和角谱84

7.3 波包的速度85

7.4 相传播和群传播之间的关系86

7.5 磁等离子体中计算群速度的方法88

7.6 磁等离子体中群速度的公式89

7.7 磁等离子体中波束的辐射91

8.2 圆偏振94

第八章 沿外磁场的相传播94

8.1 引言94

8.3 纵向传播的色散关系95

8.4 纵向阿尔文波97

8.5 处理纵向阿尔文波的拉伸弹性弦方法99

8.6 纵向传播的磁流体近似100

8.7 纵向传播的射频近似101

8.8 纵向传播的 Eckersley 近似102

8.9 几种近似的比较103

8.10 纵向传播时频率的通带和阻带103

8.11 纵向传播中粒子的振动106

8.12 纵向阿尔文波中的等离子体运动110

8.13 低密度和高密度磁等离子体中的纵向传播113

8.14 碰撞对纵向传播的影响114

8.15 增加离子种类对纵向传播的影响117

8.16 纵向传播时电离密度的通带和阻带118

第九章 纵向传播的能流和群速122

9.1 引言122

9.2 纵向传播的电磁能密度122

9.3 纵向传播的动能密度123

9.4 纵向传播的能流和群速125

9.5 纵向阿尔文波中的能量127

9.6 纵向阿尔文波的法拉第旋转129

9.7 纵向阿尔文波谐振器131

9.8 磁流体琴弦的工作方式134

9.9 等离子体中磁场的冻结(纵向阿尔文波)135

9.10 在ωMi？ω？ωMe 频带内纵向哨声波中的能量137

9.11 在ωMi？ω？ωMe 频带内纵向哨声波的谐振器140

9.12 电子气中的磁场冻结(纵向哨声波)142

9.13 固态等离子体143

第十章 垂直于外磁场的相传播145

10.1 引言145

10.2 O波145

10.3 X波146

10.4 O波和X波的叠加147

10.5 横向传播时频率的通带和阻带148

10.6 混合谐振频率150

10.7 低密度磁等离子体中的横向传播154

10.8 横向传播时电离密度的通带和阻带155

10.9 碰撞对横向传播的影响160

第十一章 横向传播中X波的椭圆偏振特性162

11.1 引言162

11.2 X波横向传播的电椭圆162

11.3 电椭圆和频率的关系164

11.4 X波横向传播中粒子的振动166

11.5 X波横向传播中等离子体的压缩和膨胀170

11.6 非互易性171

第十二章 横向传播中X波的能量特性174

12.1 引言174

12.2 X波横向传播的电磁能量密度174

12.3 X波横向传播的动能密度175

12.4 X波横向传播的能流和群速度176

12.5 横向阿尔文波的谐振器177

12.6 磁流体风琴管的工作方式181

12.7 等离子体中磁场的冻结(横向阿尔文波)183

第十三章 方向与外磁场成任意角度的传播185

13.1 引言185

13.2 频率色散曲线中的零值186

13.3 特征波的命名187

13.4 频率色散曲线的交叉联结现象188

13.5 近横传播的频率色散曲线189

13.6 近纵传播的频率色散曲线191

13.7 在等离子体频率上O波和X波的椭圆偏振198

13.8 交叉联结现象中附加离子种类的作用199

13.9 频率色散曲线上的无穷大202

13.10 频率色散曲线的存在区域204

13.11 电离色散曲线的交叉联结现象208

13.12 电离色散曲线的存在区域212

13.13 自由空间到磁等离子体的传播218

第十四章 射频近似220

14.1 引言220

14.2 色散关系的射频近似220

14.3 射频段的频率色散曲线223

14.4 射频段中椭圆极化和频率的关系223

14.5 射频段中群传播方向和频率的关系231

14.6 射频段中转动的边射天线偏斜角的变化234

14.7 射频段中折射指数和电离密度的关系240

14.8 射频段中椭圆偏振和电离密度的关系242

14.9 射频段中群传播方向和电离密度的关系245

第十五章 磁流体近似250

15.1 引言250

15.2 色散关系的磁流体近似250

15.3 磁流体波段的频率色散曲线252

15.4 磁流体波段中离子碰撞的作用253

15.5 磁流体近似和射频近似间的配合问题255

15.6 磁流体波段中椭圆偏振和频率的关系257

15.7 磁流体波段中电子椭圆和电流椭圆的倾斜与频率的关系263

15.8 磁流体波段中群传播方向和频率的关系266

15.9 磁流体波段中群速度的极图267

15.10 磁流体波段中折射指数和电离密度的关系274

15.11 磁流体波段中椭圆偏振和电离密度的关系277

15.12 磁流体波段中群传播的方向和电离密度的关系277

第十六章 准纵近似和准横近似286

16.1 引言286

16.2 准纵近似和准横近似间的转换角286

16.3 射频波段中的准纵近似和准横近似290

16.4 磁流体波段中的准纵近似和准横近似291

16.5 全向阿尔文波292

16.6 射频波段中哨声波的准纵近似293

16.7 射频波段中电子碰撞对哨声传播的作用298

16.8 高频时的法拉第旋转299

16.9 准纵近似和准横近似的准确度300

第十七章 群速度的极图303

17.1 引言303

17.2 ω＞ωc2通带内X波的群传播304

17.3 ω＞ωN通带内O波的群传播305

17.4 哨声波段较高部分[ω∞1＜ω＜Min(ωN，ωMｅ)]中的群传播307

17.5 哨声波段较低部分(ω≤ω∞1)的群传播311

17.6 ω＜ωMi通带内O波的群传播312

17.7 ωN＞ωMe时ωc1＜ω＜ω∞2通带内X波的群传播314

17.8 ωN＜ωMe时ωｃ1＜ω＜ω∞2通带内X波的群传播318

第十八章 磁等离子体中天线的场322

18.1 引言322

18.2 坐标系322

18.3 O波与X波的角谱324

18.4 远场中群传播和相传播的主方向328

18.5 最速下降法330

18.6 符号的简化332

18.7 远场中的功率密度334

18.8 相传播角作为一独立变量的应用334

18.9 高斯偶极子向均匀磁等离子体的辐射337

18.10 各向同性参考介质340

18.11 均匀磁等离子体中高斯偶极子的辐射电阻341

第十九章 磁等离子体中偶极子辐射功率的方向特性343

19.1 引言343

19.2 磁等离子体和辐射体的说明344

19.3 ω＞ωc2频带内的辐射346

19.4 ωc2＞ω＞ω∞2频带内的辐射348

19.5 ω∞2＞ω＞ωN频带内的辐射350

19.6 ωN＞ω＞ωc1频带内的辐射355

19.7 ωMe＞ω＞ω∞1频带内的辐射355

19.8 ω∞1＞ω＞ωMi频带内的辐射364

19.9 ω＜ωMi频带内的辐射370

19.10 辐射电阻和频率的关系371

19.11 均匀磁等离子体中束射和导行间的关系374

19.12 ω∞1＜ω？Min(ωN，ωMe)时哨声波束射和导行间的关系376

19.13 ω？ωMi时O波的束射和导行间的关系377

19.14 ω？ωMi时混合的O波与x波束射和导行间的关系380

19.15 能量吸收对阿尔文导行的影响382

译后记383