Základy teorie plazmatu - NTMF020

• Anglický název: Fundamentals of Plasma Theory
• Zajišťuje: Ústav teoretické fyziky (32-UTF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020 do 2021
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• Virtuální mobilita / počet míst: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: angličtina, čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: http://utf.mff.cuni.cz/vyuka/NTMF020
• Garant: doc. Mgr. Ondřej Pejcha, Ph.D.; doc. RNDr. Radomír Pánek, Ph.D.; prof. RNDr. Jiří Podolský, CSc., DSc.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Teoretická a matematická fyzika

Anotace

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Karel Houfek, Ph.D. (06.05.2022)

Definice plazmatu; kinetická teorie plazmatu; pohybová rovnice hydrodynamiky; srážkový člen a relaxace; kvazilineární teorie, hamiltonovské systémy; magnetohydrodynamický popis. Vlny v plazmatu; magnetohydrodynamická rovnováha a stabilita plazmatu; drifty částic plazmatu v elektrickém a magnetickém poli. Vybrané aplikace teorie plazmatu na Zemi a ve Vesmíru. Předmět je určen především pro studenty programu Teoretická fyzika.

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Karel Houfek, Ph.D. (06.05.2022)

The definition of plasma, plasma kinetic theory, equations of motion of hydrodynamics, collision term and relaxation; quasilinear theory, Hamiltonian systems; magnetohydrodynamic description. Waves in plasmas, MHD equilibrium and stability of plasma, plasma particle drifts in the electric and magnetic fields. Selected applications of plasma theory on Earth and in Space. Suitable Suitable for students of theoretical physics.

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Karel Houfek, Ph.D. (11.06.2019)

Ústní zkouška

Literatura

Poslední úprava: T_UTF (07.04.2008)

Chen F. F., Úvod do fyziky plazmatu (Academia, Praha 1984)

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: doc. Mgr. Ondřej Pejcha, Ph.D. (01.10.2020)

We are meeting on Zoom at https://us02web.zoom.us/j/81359915551?pwd=UnlubHlXKzh5WlB1dHA0VXFkWEtxZz09

Course website at https://dl1.cuni.cz/enrol/index.php?id=10235

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. RNDr. Karel Houfek, Ph.D. (11.06.2019)

Zkouška je ústní, požadavky odpovídají sylabu, v detailech pak tomu, co bylo během semestru odpřednášeno.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Karel Houfek, Ph.D. (06.05.2022)

Kinetická teorie plazmatu:
Kinetická rovnice, fázový prostor, Liouvilleův teorém, Boltzmannova rovnice, BBGKY, momentové metody, pohybové rovnice hydrodynamiky.

Srážkový člen a relaxace:
BGK aproximace, Fokkerova-Plackova rovnice, Vlasovova rovnice.

Entropie, H-teorém, rovnovažná rozdělení.

Magnetohydrodynamický popis plazmatu:
Landauův útlum, kvazilineární teorie, Hamiltonovské systémy, vlny v plazmatu, rovnováha a stabilita, drifty plazmatu v elektrickém a magnetickém poli.

Vybrané aplikace teorie plazmatu na Zemi a ve Vesmíru

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Karel Houfek, Ph.D. (06.05.2022)

The kinetic theory of plasma:
Kinetic equations, phase space, Liouville theorem, Boltzmann equation, BBGKY, moment method, equations of hydrodynamics.

Collision term and relaxation:
BGK approximation, the Fokker-Plack equation, the Vlasov equation.

Entropy, H-theorem, the equilibrium distribution.

Magnetohydrodynamic description of the plasma:
Landau damping, quasilinear theory, Hamiltonian systems, waves in plasma, equilibrium and stability, plasma drifts in the electric and magnetic fields

Selected applications of plasma theory on Earth and in Space