等离子体物理原理简介

1、等离子体物理原理简介A brief introduction to the theory of Plasma 应物81 张剑 等离子体（等离子态，电浆，英文：等离子体（等离子态，电浆，英文：Plasma）是一种电离的气体，）是一种电离的气体，由于存在电离出来的自由电子和带电离子，等离子体具有很高的电导由于存在电离出来的自由电子和带电离子，等离子体具有很高的电导率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在，常率，与电磁场存在极强的耦合作用。等离子态在宇宙中广泛存在，常被看作物质的第四态（有人也称之为被看作物质的第四态（有人也称之为“超气态超气态”）。）。 等离子体物理学的理论研究等离

2、子体物理学的理论研究 包括粒子轨道理论，磁流体力学和等离子体动力论包括粒子轨道理论，磁流体力学和等离子体动力论3个方面，前两是个方面，前两是 似方法，后者是严格的统计方法。似方法，后者是严格的统计方法。 等离子体应用等离子体应用 喷涂，焊接，冶炼喷涂，焊接，冶炼 等离子体隐身等离子体隐身 等离子体核聚变等离子体核聚变 轨道理论中的漂移：轨道理论中的漂移：梯度漂移梯度漂移一级近似下，基本原理有可以得到梯度漂移速度为 ( )B PB RBRB 01011( )vvvBnB R 00/d pq vBd td vvd tq Bm2132DmvvBBqB 曲率漂移曲率漂移引入等效的离心力及等效电场利用熟

3、知的漂移公式得到曲率漂移速度为总的漂移速度为2EBvB2/222DmvvRBqB R22/222DvmvvR BqB R 2/mvEnq绝热不变量绝热不变量经典力学中作用量积分为不变量在磁场中有带入正则动量即即磁矩为不变量磁镜原理可以用来约束热等离子体以产生热核能。JPdl iiJpdx 22BPpeAJmreB ru 等离子体振荡等离子体振荡等离子体中的电子在自身惯性作用和正负电荷分离所产生的静电恢复力的作用下发生的简谐振荡。等离子体隐身技术的原理是利用电磁波与等离子体互相作用的特性来实现的，其中等离子体频率起着重要的作用。等离子体频率指等离子体电子的集体振荡频率，频率的大小代表等离子体对电

4、中性破坏反应的快慢，它是等离子体的重要特征。若等离子体频率大于入射电磁波频率，则电磁波不会进入等离子体此时，等离子体反射电磁波，外来电磁波仅进入均匀等离子体约2mm，其能量的86就被反射掉了。等离子体是一种特殊的滤波器，当雷达频率低于等离子体频率时，雷达波被全反射，等离子体能以电磁波反射体的形式对雷达进行电子干扰，即通过雷达波往返传播途径弯曲，雷达显示屏上出现的是攻击武器的虚像，而不是武器的真实位置。当雷达频率高于等离子体频率时，雷达波能进入等离子体被吸收，从而使雷达接受到的攻击武器的信号大为减弱。 洛仑兹模型洛仑兹模型经典情形下，谐振束缚电荷运动方程为特解为 已令极化强度为则相对介电常数为考虑到电荷多种分布则推广为此式与量子理论给出的形式一致200i tdxmxmxeEedt/ m0/1rPE 2220NZeEPNZexmi2220011rNZemi 22201jrjjfNemi 02201i teE exmi求和规则当满足显然可得等离子体频率为等离子体频率为等离子体方程为（色散方程）等离子体方程为（色散方程）jjfZj222222011jjprjjfNem 20/pNZem2222221prp