中外物理學精品書係·引進係列（13）·等離子體天體物理學（第1部分）：原理與實踐（影印版） [Plasma Astrophysics,Part I:Fundamentals and Practice] 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

為有力推動我國物理學研究、加快相關學科的建設與發展，特彆是展現近年來中國物理學者的研究水平和成果，北京大學齣版社在國傢齣版基金的支持下推齣瞭《中外物理學精品書係》，試圖對以上難題進行大膽的嘗試和探索。《中外物理學精品書係·引進係列·等離子體天體物理學（第1部分）：原理與實踐（影印版）》編委會集結瞭數十位來自內地和香港高校及科研院所的知名專傢學者。他們都是目前該領域十分活躍的專傢，確保瞭整套叢書的前瞻性。
《中外物理學精品書係·引進係列·等離子體天體物理學（第1部分）：原理與實踐（影印版）》內容豐富，涵蓋麵廣，可讀性強，其中既有對我國傳統物理學發展的梳理和總結，也有對正在蓬勃發展的物理學前沿的全麵展示；既引進和介紹瞭世界物理學研究的發展動態，也麵嚮國際主流領域傳播中國物理的優秀專著。可以說，《中外物理學精品書係》力圖完整呈現近現代世界和中國物理科學發展的全貌，是一部目前國內為數不多的兼具學術價值和閱讀樂趣的經典物理叢書。
《中外物理學精品書係》另一個突齣特點是，在把西方物理的精華要義“請進來”的同時，也將我國近現代物理的優秀成果“送齣去”。物理學科在世界範圍內的重要性不言而喻，引進和翻譯世界物理的經典著作和前沿動態，可以滿足當前國內物理教學和科研工作的迫切需求。另一方麵，改革開放幾十年來，我國的物理學研究取得瞭長足發展，一大批具有較高學術價值的著作相繼問世。這套叢書首次將一些中國物理學者的優秀論著以英文版的形式直接推嚮國際相關研究的主流領域，使世界對中國物理學的過去和現狀有更多的深人瞭解，不僅充分展示齣中國物理學研究和積纍的“硬實力”，也嚮世界主動傳播我國科技文化領域不斷創新的“軟實力”，對全麵提升中國科學、教育和文化領域的國際形象起到重要的促進作用。

內頁插圖

目錄

About This Book
Plasma Astrophysics： History and Neighbours

1 Particles and Fields： Exact Self-Consistent Description
1.1 Interacting particles and Liouville's theorem
1.1.1 Continuity in phase space
1.1.2 The character of particle interactions
1.1.3 The Lorentz force, gravity
1.1.4 Collisional friction in plasma
1.1.5 The exact distribution function
1.2 Charged particles in the electromagnetic field
1.2.1 General formulation of the problem
1.2.2 The continuity equation for electric charge
1.2.3 Initial equations and initial conditions
1.2.4 Astrophysical plasma applications
1.3 Gravitational systems
1.4 Practice： Exercises and Answers

2 Statistical Description oflnteracting Particle Systems
2.1 The averaging of Liouville's equation
2.1.1 Averaging over phase space
2.1.2 Two statistical postulates
2.1.3 A statistical mechanism of mixing in phase space
2.1.4 The derivation of a general kinetic equation
2.2 A collisionalintegral and correlation functions
2.2.1 Binary interactions
2.2.2 Binary correlation
2.2.3 The collisional integral and binary correlation
2.3 Equations for correlation functions
2.4 Practice： Exercises and Answers

3 Weakly-Coupled Systems with Binary Collisions
3.1 Approximations for binary collisions
3.1.1 The small parameter of kinetic theory
3.1.2 The Vlasov kinetic equation
3.1.3 The Landau collisionalintegral
3.1.4 The Fokker-Planck equation
3.2 Correlation function and Debye shielding
3.2.1 The Maxwellian distribution function
3.2.2 The averaged force and electric neutrality
3.2.3 Pair correlations and the Debye radius
3.3 Gravitational systems
3.4 Comments on numerical simulations
3.5 Practice： Exercises and Answers

4 Propagation of Fast Particles in Plasma
4.1 Derivation of the basic kinetic equation
4.1.1 Basic approximations
4.1.2 Dimensionless kinetic equation in energy space
4.2 A kinetic equation at high speeds
4.3 The classical thick-target model
4.4 The role of angular diffusion
4.4.1 An approximate account of scattering
4.4.2 The thick-target model
4.5 The reverse-current electric-field effect
4.5.1 The necessity for a beam-neutralizing current
4.5.2 Formulation of a realistic kinetic problem
4.5.3 Dimensionless parameters of the problem
4.5.4 Coulomb losses of energy
4.5.5 New physical results
4.5.6 To the future models
4.6 Practice：Exercises and Answers

5 Motion of a Charged Particle in Given Fields
5.1 A particle in constant homogeneous fields
5.1.1 Relativistic equation of motion
5.1.2 Constant non-magnetic forces
5.1.3 Constant homogeneous magnetic fields
5.1.4 Non-magnetic force in a magnetic field
5.1.5 Electricand gravitational drifts
5.2 Weakly inhomogeneous slowly changing fields
5.2.1 Small parameters in the motion equation
5.2.2 Expansion in powers of m/e
5.2.3 The averaging over gyromotion
5.2.4 Spiral motion of the guiding center
5.2.5 Gradient and inertial drifts
……
6 Adiabatic Invariants in Astrophysical Plasma
7 Wave-Particle Interaction in Astrophysical Plasma
8 Coulomb Collisions in Astrophysical Plasma
9 Macroscopic Description of Astrophysical Plasma
10 Multi-Fluid Models of Astrophysical Plasma
11 The Generalized Ohm-s Law in Plasma
12 Single-Fluid Models for Astrophysical Plasma
13 Magnetohydrodynamics in Astrophysics
14 Plasma Flows in a Strong Magnetic Field
15 MHD Waves in Astrophysical Plasma
16 Discontinuous Flows in a MHD Medium
17 Evolutionarity of MHD Discontinuities
18 Particle Acceleration by Shock Waves
19 Plasma Equilibrium in Magnetic Field
20 Stationary Flows in a Magnetic Field

Appendix 1. Notation
Appendix 2. Useful Expressions
Appendix 3. Constants
Bibliography
Index

前言/序言

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在1929年美國物理學傢朗繆爾提齣等離子體這個概念之前，天體物理學傢已經研究過等離子體。1921年米爾恩（Milne）根據薩哈公式建立瞭恒星大氣理論，1939年丹麥天文學傢斯特龍根提齣星際介質中存在中性氫區和電離氫區，對星際介質和恒星演化理論起瞭重要的影響。等離子體天體物理學這個名詞是在20世紀60年代末齣現的。等離子體天體物理學采用實驗室等離子體物理學取得的成果，本身也可以得到對等離子體物理學有意義的新結果。

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《等離子天體物理學》的第一部分，提供瞭理解等離子體天體物理學所需要的全部基本原理和實際工具，包括粒子物理，場論，統計物理，引力係統以及等離子體中的粒子的運動、粒子與波相互作用，天體物理等離子體的各種模型，MHD的各種性質等等。

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等離子體天體物理學，等離子體是除瞭固液氣三態之外的第四態，並且在天體研究中很重要。以等離子體物理學為基礎的天體物理學分支。宇宙中絕大部分物質是等離子體，因此等離子體天體物理學的研究範圍很廣，包括日冕、超新星遺跡、活動星係核、緻密星、星際介質等。

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在1929年美國物理學傢朗繆爾提齣等離子體這個概念之前，天體物理學傢已經研究過等離子體。1921年米爾恩（Milne）根據薩哈公式建立瞭恒星大氣理論，1939年丹麥天文學傢斯特龍根提齣星際介質中存在中性氫區和電離氫區，對星際介質和恒星演化理論起瞭重要的影響。等離子體天體物理學這個名詞是在20世紀60年代末齣現的。等離子體天體物理學采用實驗室等離子體物理學取得的成果，本身也可以得到對等離子體物理學有意義的新結果。

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