等离子体天体7

2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),1,第三章共振散射,3.1投射角散射,共振散射导致星系宇宙射线通过星际等离子体扩散、太阳宇宙射线通过太阳风扩散。它也限制了粒子在地球辐射带的捕获，并在扩散激波加速和随机（或费米）加速中起着基本作用。共振散射的特点是粒子本身会产生使它们散射的波。,在波和粒子的共振相互作用中，能量和动量在波和粒子之间传递。在磁化等离子体中，如果波具有充分低的频率，则可在几乎没有能量传递的情况下出现显著的动量传递。这种低频下限对应着投射角散射。,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),2,3.1.1低频下限,在任意低频的限制情况下，波频远小于回旋频率，而共振条件（2.8）退化为：,条件（3.1）要求|v|/k|或vv其中v=/k是波的相速度。离子（或电子）与低频波产生共振相互作用的前提是必须超过速度阈值。对于离子与阿尔芬波或磁声波的共振，其色散关系为kvA，于是|k|v|导致vvA，其中v=vA是相速度。低频极限对应着vA。只有速度大于阿尔芬速度的离子才有可能发生共振作用。对于电子，可以将s=时的（3.1）写成eB=|k|p|的形式。于是低频极限mivA。实际上，这要求与磁流体波共振的电子是相对论性的。非相对论性电子可以与哨声波发生共振，其阈值为v43vA，见第五章所述。,3.1.2发射和吸收的变化,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),3,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),4,3.1.3以常动量p扩散,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),5,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),6,3.1.4扩散系数,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),7,请更正,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),8,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),9,3.1.5磁场涨落,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),10,3.2由磁流体波导致的离子散射,3.2.1磁流体波的特性,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),11,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),12,3.2.2发射概率的近似式,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),13,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),14,3.2.3磁流体波的吸收系数,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),15,3.2.4投射角扩散系数,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),16,3.3共振波的生成,3.3.1波动增长率的条件,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),17,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),18,3.3.2各向异性流,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),19,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),20,3.3.3压缩与稀疏各向异性,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),21,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),22,3.4空间扩散,3.4.1扩散方程,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),23,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),24,3.4.2勒让德多项式展开,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),25,3.4.3空间扩散系数,3.4.4投射角扩散与空间扩散的关系,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),26,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),27,3.4.5空间梯度引起的波增长,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),28,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),29,第四章宇宙射线的散射,4.1银河系宇宙射线,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),30,4.1.1宇宙射线的谱,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),31,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),32,4.1.2宇宙射线的成分,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),33,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),34,4.1.3星际介质特性,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),35,4.1.4宇宙射线的各向异性,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),36,4.1.5宇宙射线的起源,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),37,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),38,4.1.6极高能宇宙射线,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),39,4.2宇宙射线的自约束,4.2.1流分布的简单模型,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),40,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),41,4.2.2宇宙射线流产生的阿尔芬波,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),42,4.2.3中性流速度,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),43,4.2.4自约束的有效性,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),44,4.3流速度的减少,4.3.1流速度的演化,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),45,4.3.2前向和后向传播的波,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),46,4.3.3前向和后向波引起的散射,4.3.4在星际介质和太阳风中的磁流体波,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),47,4.4横越磁场的扩散,4.4.1磁力线的游走,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),48,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),49,4.4.2磁力线的Fokker-Planck方程,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),50,4.4.3磁力线整体,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7),51,4.4.4Fokker-Planck系数估计,2002-5-9,等离子体天体物理课程讲义(7