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磁層物理基礎導論(簡體書)
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磁層物理基礎導論(簡體書)

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本書運用電磁場的基本理論和等離子體物理的理論方法,對磁層等離子體和相關物理問題進行了較為深入的分析。這對於揭秘空間環境多圈層之間的能量耦合過程、理解太陽風能量向近地空間的傳輸、轉換與耗散過程具有重要意義。全書分成六章,第一章為地球的磁層現象,第二章為等離子體的基本概念,第三章為單粒子軌道運動理論,第四章為分子動力學理論,第五章為流體和磁流體動力學理論,第六章為波動和振動現象。全書對地球磁層的基本物理過程進行了較為詳細的介紹,並介紹了研究方法和理論。本書適用於磁層物理學及其相關空間物理學科的研究生及相關科研工作者使用。

作者簡介

王慧教授近年來主要利用觀測和模擬手段開展電離層與磁層-熱層的電動力學耦合過程方面的研究工作,榮獲國家自然科學基金優秀青年基金和*萬人計劃-青年拔尖人才,美國地球物理學會日地系統科學 BASU 青年科學家獎,*新世紀優秀人才,武漢大學珞珈特聘教授,湖北省杰出青年基金。國家精品在線開放課程和國家一流本科課程主持人,武漢大學研究生精品課程主持人,愛課程國際平臺課程主持人。在地球物理學國際*期刊上發表SCI論文70多篇,主持和參與多項國家自然科學基金面上、重點項目和國家重點基礎研究規劃973項目資助等課題研究。發表教改論文多篇。

名人/編輯推薦

本書運用電磁場的基本理論和等離子體物理的理論方法,對磁層等離子體和相關物理問題進行了較為深入的分析。這對於揭秘空間環境多圈層之間的能量耦合過程、理解太陽風能量向近地空間的傳輸、轉換與耗散過程具有重要意義。全書對地球磁層的基本物理過程進行了較為詳細的介紹,並介紹了研究方法和理論。

空間物理與空間環境科學領域與航天、通信、導航、電力領域,以及人類生存環境和社會發展息息相關。磁層物理是20世紀60年代誕生的一門重要學科,是空間物理學的一個極為活躍的前沿分支,近幾十年來在我國有了長足的發展,也是空間環境未來的研究熱點。研究磁層物理對我國航天活動和空間應用的安全保障具有重要意義。磁層空間分布著大量的無碰撞等離子體和各種波動現象。本書運用電磁場理論和等離子體理論,對磁層等離子體和相關物理問題進行了較為深入的介紹和分析。這對於揭秘空間環境多圈層之間的能量耦合過程,理解太陽風能量向近地空間的傳輸、轉換與耗散過程具有重要意義。全書分為6章,第1章為地球的磁層基本現象,第2章為單粒子軌道運動理論,第3章為分子動力學理論,第4章為磁流體動力學理論,第5章為波動現象,第6章為波粒相互作用。全書對與地球磁層相關的基本物理知識進行了較為詳細的介紹,並介紹了具體的研究方法。本書可供磁層物理及其相關空間物理學科的研究生及相關科研工作者參考使用。武漢大學電離層磁層實驗室的張科燈博士和研究生們參與了本書的討論和編輯,提出了寶貴意見。華中科技大學出版社和本書的編輯為本書的出版提供了多方面的支持。謹此一並致謝。歡迎讀者給予批評指正。王慧2023年4月於武漢大學

目次

1地球的磁層基本現象(1)

1.1地磁場(1)

1.2太陽風與地磁場的相互作用(5)

1.3磁層電流系(7)

1.4磁層內的等離子體對流(13)

1.5極光和粒子沉降(17)

1.6電離層電流系和地磁活動(18)

2單粒子軌道運動理論(28)

2.1等離子體現象(29)

2.2電磁場理論基礎(33)

2.3空間均勻的場(37)

2.4地球偶極子場(38)

2.5空間非均勻磁場(40)

3分子動力學理論(48)

3.1分布函數與分布方程(48)

3.2能量均分的概念(52)

3.3碰撞的基本概念(53)

3.4碰撞類型(54)

4磁流體動力學理論(58)

4.1流體力學方程(58)

4.2磁流體力學方程(63)

4.3電磁感應定律(65)

4.4磁靜平衡方程的解(66)

5波動現象(68)

5.1平面波(68)

5.2波的色散關係(69)

5.3波的極化(70)

5.4線性方程(70)

5.5大氣波動(71)

5.6非磁化冷等離子體中的波(73)

5.7磁化冷等離子體中的波(76)

5.8磁流體力學波(81)

6波粒相互作用(83)

6.1波粒相互作用的基本理論(83)

6.2研究波粒相互作用的重要方法(85)

6.3地球磁層中的波粒相互作用(91)

參考文獻(99)磁層物理基礎導論目錄

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