Úvod do fyziky plazmatu - NEVF518

• Anglický název: Introduction to Plasma Physics
• Zajišťuje: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• Virtuální mobilita / počet míst: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
• Garant: prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc.
• Třída: DS, fyzika plazmatu a ionizovaných prostředí
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Fyzika povrchů a ionisovaných prostředí
• Patří mezi: Pro rok 2020/2021 + 2022/2023...; Year 2020/2021 + 2022/2023...

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KEVF (13.05.2005)

Základní pojmy a charakteristiky plazmatu (výbojové plazma, plazma v kosmickém prostoru). Elementární procesy (ionizace, rekombinace, reakce iontů s molekulami). Mikro a makroparametry plazmatu (Debyeova stínící vzdálenost, potenciál plazmatu, koncentrace nabitých částic, teplota elektronů, rozdělovací funkce). Boltzmannova kinetická rovnice a její řešení. Transportní jevy v plazmatu, vodivost, difúze a ambipolární difúze. Diagnostika plazmatu. Spektroskopie plazmatu. Pro studenty PGS nahrazuje přednášky Fyzika plazmatu I-III.

angličtina

Poslední úprava: T_KEVF (13.05.2005)

Basic characterisation of plasma (discharge plasma and cosmic plasma). Elementary processes (ionisation, recombination, ion-molecule reactions) Micro and macro parameters of plasma (Debye shielding, plasma potential, plasma density, electron temperature, distribution function). Boltzmann kinetic equation and its solution. Transport in plasma, conductivity, diffusion and ambipolar diffusion). Plasma diagnostics. Plasma spectroscopy.

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (14.06.2019)

Podmínkou zakončení předmětu je úspěšné složení zkoušky.

Literatura

Poslední úprava: T_KEVF (13.05.2005)

Kracík J., Tobiáš J.: Fyzika plazmatu, Academia Praha 1966.

Chen F. F.: Úvod do fyziky plazmatu, Academia Praha 1984.

Raizer J. P.: Gas Discharge Physics, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, 1991.

J. Kracík, B. Šesták, L. Aubrecht, Základy klasické a kvantové fyziky plazmatu, Academia Praha 1974.

P.W. Atkins, Physical Chemistry, Oxford University press, 1988.

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

Výuka v ZS 2020 probíhá formou on-line přednášek. Více informací viz https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

The lecture is conducted on-line in the winter semester 2020. For more information, see

https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc. (10.10.2017)

Zkouška je ústní a požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_KEVF (13.05.2005)

1. Základní pojmy a charakteristiky plazmatu
Definice a druhy plazmatu (izotermické a neizotermické plazma, plazma ve výboji a v kosmickém prostoru). Parametry plazmatu.

2. Srážkové procesy
Ionizace, Peningova ionizace, reakce iontů s molekulami, rekombinace, tvoření záporných iontů. Experimentální techniky používané při studiu elementárních procesů v plazmatu.

3. Mikro a makroparametry plazmatu
Debyeova stínící vzdálenost, potenciál plazmatu, koncentrace nabitých částic, teplota elektronů a iontů, energetické rozdělovací funkce elektronů a iontů v plazmatu. Plazmatická frekvence, srážková frekvence.

4. Kinetický popis plazmatu
Boltzmannova kinetická rovnice a její řešení. Transportní jevy v plazmatu, vodivost, difúze a ambipolární difúze. Plazma v magnetickém poli

5. Diagnostika plazmatu
Přehled diagnostických metod. Langmuirová sonda. Mikrovlnná diagnostika. Spektroskopie plazmatu. Emise a absorpce záření v plazmatu

angličtina

Poslední úprava: T_KEVF (13.05.2005)

1. Basic characterisation of plasma
Definition of various types of plasma (isothermic and non-isothermic plasma, plasma in the discharge and in the space). Plasma parameters.

2. Collision processes
Ionisation, Penning ionisation, ion-molecule reaction, recombination, formation of negative ions. Experimental techniques used in studies of elementary processes.

3. Micro and macro parameters of plasma
Debye shielding, plasma potential, plasma density, electron and ion temperature. Electron and ion energy distribution functions. Plasma frequency, collision frequency.

4. Kinetic plasma description
Boltzmann kinetic equation and its solution. Transport phenomena in plasma, plasma conductivity, diffusion and ambipolar diffusion. Plasma in magnetic field.

5. Plasma diagnostics
Overview of the diagnostics methods. Lagmuir probe. Microwave diagnostics. Plasma spectroscopy. Emission and absorption of radiation in plasma.