等离子体动力学及其在太阳物理中的应用

本书将基本理论和天文应用相结合，根据太阳物理深入发展的需求，侧重介绍了等离子体动力学理论框架及其与磁流体力学基本方程的关系。系统推导了等离子体动力学的线性理论(包括色散关系和微观不稳定性)及其在太阳射电物理中的应用实例。并通过若干个例，列举了非线性等离子体动力学理论的基本类型及其在太阳物理中的应用。最后对等离子体动力学所涉及的几个重要问题进行了专题讨论。为了便于研究生学习和掌握本书的内容，各章均设置了一些习题。
本书可作为太阳物理，特别是太阳射电物理的研究生和研究人员的入门书和参考书。

黄光力　1949年出生于南京，1982年毕业于山东大学物理系，1985年于核工业西南物理研究院获等离子体物理硕士，1990年于中国科学院紫金山天文台获天体物理博士。现任中国科学院紫金山天文台“太阳活动”创新团队的首席研究员和博士生导师。作者长期从事太阳射电和天体等离子体

第2章 等离子体的定义
如前言所述，物质处于等离子体状态的一个必要条件是具有一定的电离度，然而，并非所有包含一定数量的自由带电粒子的物质都可称为等离子体。一般来说，物质的电离度越高，带电粒子的集体行为越有可能决定或主导该物质的基本特性，或者说该物质越有可能满足等离子体状态的基本要求。因此，我们首先要对等离子体给出一个明确的定量的标准，这也是在本书中关于等离子体物理或等离子体动力学的一个最基本的概念。当然，除了等离子体本身的定义之外，大部分的物理概念都是继承于更基础的理论，包括电动力学和统计力学，本书读者应已掌握。还有一部分是在等离子体物理的发展过程中形成的概念，将在本书各章中一一介绍。本章中的物理量的量纲采用高斯单位制。
　　2.1　德拜长度和准中性条件
考虑等离子体中包含一批带正电荷的粒子（以质子为例）和带负电荷的粒子（以电子为例），这里暂不考虑中性粒子的作用。在带电粒子的无规的热运动中，相反电荷的带电粒子可能产生分离，从而形成局部的电场；显然，这一电场又会反过来阻止相反电荷的带电粒子的分离运动；最终，由热运动造成的电荷分离和局部电场阻止电荷分离的两种作用达到动态平衡。……