Syllabus
* Obecné vlastnosti plazmatu:
Definice plazmatu. Základní fyzikální charakteristiky plazmatu. Výskyt plazmatu v přírodě. Produkce plazmatu, jeho technologické aplikace a výzkum.
* Plazma v prvním přiblížení:
Interakce částic plazmatu. Makroskopická neutralita. Kolektivní chování a Debyeovo stínění. Potenciál plazmatu. Srážky nabitých částic, srážkové průřezy. Plazmová frekvence. Coulombovský rozptyl, coulombovský logaritmus. Ideální a neideální plazma, slabě a silně vázané plazma.
* Pohyb nabitých částic ve vnějších elektromagnetických polích:
Homogenní elektrické a magnetické pole. Nehomogenní magnetické pole, magnetické zrcadlo. Magnetické nádoby a udržení plazmatu. Tokamak. Časově proměnné elektrické a magnetické pole.
* Základy kinetické teorie plynu:
Kinetický popis plynu, ideální plyn. Kinetický výklad tlaku plynu, tlak a koncentrace, stavová rovnice ideálního plynu. Maxwell-Boltzmanovo rozdělení rychlostí. Vzájemné srážky molekul, srážková frekvence, střední volná dráha. Proudění plynu.
* Kinetická teorie plazmatu:
Kinetický popis, fázový prostor, rozdělovací funkce. Liouvillův teorém. Gibbsův H-teorém. Rovnice BBGKY. Boltzmannova integrodiferenciální rovnice. Odvození Boltzmannovy rovnice. Boltzmanův H-teorém. Srážkový člen. Maxwellovy transportní rovnice. Transportní rovnice pro plazma, Ohmův zákon, Fickův zákon. Srovnání kinetické teorie plynu a kinetické teorie plazmatu, analogie a rozdíly.
* Obecné řešení Boltzmannovy rovnice:
Zákony zachování. Úprava zákonů zachování. Rychlostní rozdělení částic. Vlastnosti Maxwelovy-Boltzmannovy rozdělovací funkce. Fokkerova-Planckova rovnice. Stacionární a nestacionární stav. Ubíhající elektrony.
* Základy magnetohydrodynamiky.
Popis plazmatu jako směsi tekutin, magnetohydrodynamika, základní rovnice. Vodivost plazmatu, zobecněný Ohmův zákon.
Annotation
Definice plazmatu a základní fyzikální charakteristiky plazmatu. Interakce částic plazmatu a kolektivní chování.
Coulombovský rozptyl. Pohyb nabitých částic v elektromagnetických polích. Kinetická teorie plazmatu, fázový prostor, Liouvillův teorém a Gibbsův H-teorém. Boltzmannova integrodiferenciální rovnice a Maxwellovy transportní rovnice. Základy magnetohydrodynamiky. Obecné řešení Boltzmannovy rovnice. Stacionární a nestacionární stav. Ubíhající elektrony.