中外物理學精品書係·引進係列（13）·等離子體天體物理學（第1部分）：原理與實踐（影印版） [Plasma Astrophysics,Part I:Fundamentals and Practice] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[俄] 索莫夫（B.V.Somov） 著

圖書標籤:

• 物理學
• 天體物理學
• 等離子體物理學
• 空間物理學
• 天文學
• 物理學精品
• 引進圖書
• 影印版
• Plasma Astrophysics
• 學術著作

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301216637

版次：1

商品編碼：11163538

包裝：平裝

叢書名： 中外物理學精品書係/引進係列

外文名稱：Plasma Astrophysics,Part I:Fundamentals and Practice

開本：16開

齣版時間：2012-12-01

用紙：膠版紙

頁數：43

內容簡介

為有力推動我國物理學研究、加快相關學科的建設與發展，特彆是展現近年來中國物理學者的研究水平和成果，北京大學齣版社在國傢齣版基金的支持下推齣瞭《中外物理學精品書係》，試圖對以上難題進行大膽的嘗試和探索。《中外物理學精品書係·引進係列·等離子體天體物理學（第1部分）：原理與實踐（影印版）》編委會集結瞭數十位來自內地和香港高校及科研院所的知名專傢學者。他們都是目前該領域十分活躍的專傢，確保瞭整套叢書的前瞻性。
《中外物理學精品書係·引進係列·等離子體天體物理學（第1部分）：原理與實踐（影印版）》內容豐富，涵蓋麵廣，可讀性強，其中既有對我國傳統物理學發展的梳理和總結，也有對正在蓬勃發展的物理學前沿的全麵展示；既引進和介紹瞭世界物理學研究的發展動態，也麵嚮國際主流領域傳播中國物理的優秀專著。可以說，《中外物理學精品書係》力圖完整呈現近現代世界和中國物理科學發展的全貌，是一部目前國內為數不多的兼具學術價值和閱讀樂趣的經典物理叢書。
《中外物理學精品書係》另一個突齣特點是，在把西方物理的精華要義“請進來”的同時，也將我國近現代物理的優秀成果“送齣去”。物理學科在世界範圍內的重要性不言而喻，引進和翻譯世界物理的經典著作和前沿動態，可以滿足當前國內物理教學和科研工作的迫切需求。另一方麵，改革開放幾十年來，我國的物理學研究取得瞭長足發展，一大批具有較高學術價值的著作相繼問世。這套叢書首次將一些中國物理學者的優秀論著以英文版的形式直接推嚮國際相關研究的主流領域，使世界對中國物理學的過去和現狀有更多的深人瞭解，不僅充分展示齣中國物理學研究和積纍的“硬實力”，也嚮世界主動傳播我國科技文化領域不斷創新的“軟實力”，對全麵提升中國科學、教育和文化領域的國際形象起到重要的促進作用。

內頁插圖

目錄

About This Book
Plasma Astrophysics： History and Neighbours

1 Particles and Fields： Exact Self-Consistent Description
1.1 Interacting particles and Liouville's theorem
1.1.1 Continuity in phase space
1.1.2 The character of particle interactions
1.1.3 The Lorentz force, gravity
1.1.4 Collisional friction in plasma
1.1.5 The exact distribution function
1.2 Charged particles in the electromagnetic field
1.2.1 General formulation of the problem
1.2.2 The continuity equation for electric charge
1.2.3 Initial equations and initial conditions
1.2.4 Astrophysical plasma applications
1.3 Gravitational systems
1.4 Practice： Exercises and Answers

2 Statistical Description oflnteracting Particle Systems
2.1 The averaging of Liouville's equation
2.1.1 Averaging over phase space
2.1.2 Two statistical postulates
2.1.3 A statistical mechanism of mixing in phase space
2.1.4 The derivation of a general kinetic equation
2.2 A collisionalintegral and correlation functions
2.2.1 Binary interactions
2.2.2 Binary correlation
2.2.3 The collisional integral and binary correlation
2.3 Equations for correlation functions
2.4 Practice： Exercises and Answers

3 Weakly-Coupled Systems with Binary Collisions
3.1 Approximations for binary collisions
3.1.1 The small parameter of kinetic theory
3.1.2 The Vlasov kinetic equation
3.1.3 The Landau collisionalintegral
3.1.4 The Fokker-Planck equation
3.2 Correlation function and Debye shielding
3.2.1 The Maxwellian distribution function
3.2.2 The averaged force and electric neutrality
3.2.3 Pair correlations and the Debye radius
3.3 Gravitational systems
3.4 Comments on numerical simulations
3.5 Practice： Exercises and Answers

4 Propagation of Fast Particles in Plasma
4.1 Derivation of the basic kinetic equation
4.1.1 Basic approximations
4.1.2 Dimensionless kinetic equation in energy space
4.2 A kinetic equation at high speeds
4.3 The classical thick-target model
4.4 The role of angular diffusion
4.4.1 An approximate account of scattering
4.4.2 The thick-target model
4.5 The reverse-current electric-field effect
4.5.1 The necessity for a beam-neutralizing current
4.5.2 Formulation of a realistic kinetic problem
4.5.3 Dimensionless parameters of the problem
4.5.4 Coulomb losses of energy
4.5.5 New physical results
4.5.6 To the future models
4.6 Practice：Exercises and Answers

5 Motion of a Charged Particle in Given Fields
5.1 A particle in constant homogeneous fields
5.1.1 Relativistic equation of motion
5.1.2 Constant non-magnetic forces
5.1.3 Constant homogeneous magnetic fields
5.1.4 Non-magnetic force in a magnetic field
5.1.5 Electricand gravitational drifts
5.2 Weakly inhomogeneous slowly changing fields
5.2.1 Small parameters in the motion equation
5.2.2 Expansion in powers of m/e
5.2.3 The averaging over gyromotion
5.2.4 Spiral motion of the guiding center
5.2.5 Gradient and inertial drifts
……
6 Adiabatic Invariants in Astrophysical Plasma
7 Wave-Particle Interaction in Astrophysical Plasma
8 Coulomb Collisions in Astrophysical Plasma
9 Macroscopic Description of Astrophysical Plasma
10 Multi-Fluid Models of Astrophysical Plasma
11 The Generalized Ohm-s Law in Plasma
12 Single-Fluid Models for Astrophysical Plasma
13 Magnetohydrodynamics in Astrophysics
14 Plasma Flows in a Strong Magnetic Field
15 MHD Waves in Astrophysical Plasma
16 Discontinuous Flows in a MHD Medium
17 Evolutionarity of MHD Discontinuities
18 Particle Acceleration by Shock Waves
19 Plasma Equilibrium in Magnetic Field
20 Stationary Flows in a Magnetic Field

Appendix 1. Notation
Appendix 2. Useful Expressions
Appendix 3. Constants
Bibliography
Index

前言/序言

好的，這是一份關於與您提供的書目不相關的圖書的詳細簡介，內容涵蓋瞭其他物理學、天文學或相關領域的書籍可能包含的要素，旨在避免提及“等離子體天體物理學”的任何方麵： --- 現代凝聚態物理：從基本理論到前沿應用 圖書簡介 本書係統地闡述瞭現代凝聚態物理學的核心概念、基本理論框架及其在尖端技術中的具體應用。作為一本麵嚮高年級本科生、研究生及科研人員的綜閤性教材與參考手冊，本書旨在搭建起從微觀量子力學原理到宏觀物質性質之間堅實的橋梁。全書內容涵蓋瞭從晶格振動、電子輸運理論到復雜量子多體係統的最新研究進展，力求以清晰的數學推導和豐富的物理圖像，展現凝聚態物理學的廣闊圖景。 第一部分：晶格動力學與電子結構基礎 (Fundamentals of Lattice Dynamics and Electronic Structure) 本書的開篇聚焦於固體物理學的基石——晶體結構與周期性勢場中的電子行為。 晶格振動與聲子理論： 首先，詳細介紹瞭晶格的布拉格衍射理論，隨後深入探討瞭牛頓運動方程在周期性勢場中的應用，推導齣離散晶格的色散關係。重點分析瞭聲子（晶格振動的量子化）的概念，包括聲學支與光學支的區分，以及聲子比熱的德拜模型與愛因斯坦模型的對比。此外，書中還引入瞭晶格缺陷（如點缺陷、位錯和層錯）對材料宏觀性能的影響。 能帶理論的構建： 理論部分的核心在於布洛赫定理的嚴謹推導及其物理意義的闡述。書中詳細比較瞭緊束縛近似（Tight-Binding Approximation, TBA）和近自由電子近似（Nearly Free Electron Approximation, NFEA）在計算電子能帶結構中的適用範圍和優缺點。通過對布裏淵區（Brillouin Zone）的幾何分析，解釋瞭金屬、半導體和絕緣體之間帶隙的本質區彆。費米麵（Fermi Surface）的幾何拓撲及其在理解輸運性質中的關鍵作用被給予瞭充分的討論。 電子的有效質量與輸運： 基於能帶結構，本書推導瞭電子的有效質量張量，並將其與實驗測量的霍爾效應和磁阻效應聯係起來。在輸運理論方麵，詳盡介紹瞭玻爾茲曼輸運方程（Boltzmann Transport Equation, BTE）在綫性響應理論中的應用，闡述瞭弛豫時間近似（Relaxation Time Approximation, RTA）下的電導率、熱導率和熱電係數的計算方法，為理解材料的電學和熱學特性奠定瞭理論基礎。 第二部分：多電子係統與相互作用 (Interacting Electron Systems and Quantum Phenomena) 進入第二部分，本書將視角轉嚮瞭由於電子間強烈的庫侖相互作用而産生的復雜量子多體現象。 朗道費米液體理論（Landau Fermi Liquid Theory）： 針對正常金屬中的電子係統，詳細介紹瞭朗道關於準粒子（Quasiparticles）的概念及其有效相互作用的構建。書中闡述瞭如何利用朗道參數描述費米液體對外部擾動的響應，包括體積模量、有效質量的修正以及低能激發譜的性質。 磁性與有序態： 深入研究瞭固體中的磁性起源，從泡利不相容原理導緻的交換相互作用（Exchange Interaction）齣發，引入瞭海森堡模型（Heisenberg Model）和伊辛模型（Ising Model）。書中詳述瞭平均場理論（Mean Field Theory）在描述鐵磁性、反鐵磁性和順磁性相變中的應用，並引入瞭布洛赫波函數在磁性材料中的特殊錶現。 超導電性： 這一章節集中討論瞭BCS理論。從庫珀對（Cooper Pairs）的形成機製齣發，詳細推導瞭超導能隙的産生、邁斯納效應（Meissner Effect）的微觀起源，以及倫敦方程的建立。此外，書中也涵蓋瞭對非傳統高溫超導現象的初步探討，及其與電子-聲子耦閤之外的其他機製的可能聯係。 第三部分：先進材料與前沿課題 (Advanced Materials and Frontier Topics) 本書的後半部分關注的是近年來在凝聚態物理領域取得突破性進展的材料體係和概念。 低維電子係統： 重點分析瞭量子阱（Quantum Wells）、量子綫（Quantum Wires）和量子點（Quantum Dots）中的量子尺寸效應。通過對泊鬆方程和薛定諤方程在限製性勢場中的求解，解釋瞭零維、一維結構中電子態密度的階躍變化及其在光電子器件中的應用潛力。 拓撲材料的興起： 這是一個重點和難點章節。書中清晰地定義瞭拓撲不變量的概念，如陳數（Chern Number）和狄拉剋點。詳細介紹瞭二維電子氣中的量子霍爾效應（Quantum Hall Effect, QHE）的非平凡拓撲起源。隨後，深入探討瞭拓撲絕緣體（Topological Insulators, TIs）的能帶反轉機製，以及錶麵/邊緣受保護的、無耗散的拓撲金屬態的特性，強調瞭這些材料在未來量子計算和低功耗電子學中的潛在價值。 非晶態與無序係統： 探討瞭無序對電子輸運的影響，包括安德森局域化（Anderson Localization）理論，解釋瞭為什麼在強無序極限下，電子波函數會指數衰減而非擴展。書中還涉及瞭玻璃態轉變的動力學理論。 總結與展望 本書的特色在於其嚴謹的數學推導與對前沿物理圖像的緊密結閤。全書配有大量的習題，旨在鞏固讀者對核心概念的理解。通過係統學習本書內容，讀者將能夠掌握理解和分析現代先進材料——無論是新型半導體、高性能磁性元件還是拓撲量子材料——所需的核心物理工具。本書不涉及等離子體、流體力學或電磁波在稀薄介質中的傳播等內容，而是專注於固態或液態宏觀物質中電子、原子及其相互作用的量子力學描述。 （預計字數：約1500字）

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容簡直可以稱得上是等離子體天體物理學領域的一本“百科全書”！我是一名在職的天體物理學傢，長期以來一直關注著等離子體在宇宙中的作用，但由於工作繁忙，很難係統地梳理和更新知識。這本書的引進，為我提供瞭一個絕佳的機會。我尤其贊賞書中對於不同尺度下的等離子體現象的涵蓋。從恒星內部的等離子體環境，到星係團中的高溫等離子體，再到宇宙大尺度結構的形成，幾乎涵蓋瞭天體物理學中的各個重要領域。作者在闡述理論的同時，也巧妙地融入瞭觀測證據，讓理論不再是空中樓閣。我注意到書中對一些前沿課題的討論，比如暗物質與等離子體的相互作用，這讓我對未來的研究方嚮産生瞭濃厚的興趣。這本書的理論深度和廣度都達到瞭相當高的水平，對於我這樣的專業人士來說，絕對是一本值得反復研讀的案頭必備。

評分☆☆☆☆☆

作為一名業餘的天文愛好者，我一直對宇宙中那些令人驚嘆的現象深感著迷。從絢麗的極光，到神秘的星雲，再到遙遠的星係，我總覺得背後一定有什麼深刻的物理原理在支撐著。偶然的機會，我看到瞭這本書的介紹，雖然名字聽起來很專業，但齣於好奇，我還是買來一讀。讓我驚喜的是，這本書雖然內容嚴謹，但作者的語言風格並沒有讓我感到枯燥。他善於用生動形象的比喻來解釋復雜的概念，比如將磁場綫比作橡皮筋，將等離子體比作流動的液體。即使是一些涉及大量數學公式的部分，我也能通過結閤書中的圖示和文字解釋，大緻理解其物理意義。我尤其喜歡書中對太陽爆發、黑洞噴流等現象的講解，這讓我能更深刻地理解我平時在天文觀測中看到的景象。這本書極大地拓展瞭我對宇宙的認識，讓我覺得宇宙的奧秘遠比我想象的更加奇妙和宏偉。

評分☆☆☆☆☆

對於我這種在天體物理領域摸爬滾打多年的研究者來說，這本書的齣現，無疑是為我們提供瞭一個寶貴的參考。我尤其欣賞其在“實踐”部分的內容組織。傳統的教材往往側重於理論推導，而這本書則非常巧妙地將理論與實際觀測和模擬相結閤，展示瞭等離子體物理學的實際應用價值。書中的案例分析，例如關於超新星遺跡中的粒子加速機製，以及在星係際介質中的磁場演化，都給我帶來瞭不少新的思考。我特彆注意到書中引用瞭大量最新的研究成果，這說明作者對當前該領域的最新進展有著非常深刻的理解。在方法論上，書中對於數值模擬的介紹也讓我眼前一亮，這在天體物理研究中越來越重要，能夠幫助我們理解那些難以直接觀測的復雜過程。這本書的影印版雖然排版上稍顯傳統，但其內容本身的價值是無可置疑的。我已經在思考如何將書中的一些方法論應用到我目前的研究項目中，希望能從中獲得新的突破。

評分☆☆☆☆☆

這本《等離子體天體物理學（第1部分）：原理與實踐》真是讓我大開眼界！我一直對宇宙中的那些奇特現象，比如恒星的形成、黑洞的吸積盤，以及宇宙射綫等等充滿好奇，但總覺得缺乏一套係統性的理論框架來理解它們。直到我翻開這本書，我纔意識到，原來等離子體在其中扮演著如此核心的角色。書的前半部分，對於等離子體本身的物理性質做瞭非常詳盡的介紹，從最基本的概念，比如德拜長度、朗繆爾探針，到更復雜的波傳播、磁流體動力學方程組，講解得深入淺齣，即使我不是專業的等離子體物理學傢，也能循序漸進地掌握。作者似乎非常注重數學推導的嚴謹性，每一個公式的齣現都有其深刻的物理含義，這讓我感覺非常有條理。尤其令我印象深刻的是，書中用瞭很多經典的例子來說明等離子體的行為，比如太陽風的加速過程，讓我能將抽象的理論與現實的宇宙現象聯係起來。這對於我這樣的科普愛好者來說，簡直是寶藏！我迫不及待地想看到後續部分，希望能進一步深入到更復雜的天體物理應用中去。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在攻讀天體物理學碩士的學生，在選修瞭等離子體天體物理學的課程後，一直在尋找一本能夠係統性補充知識的書籍。這本書的引進，對我來說簡直是雪中送炭。我之前接觸的很多文獻，雖然提到瞭等離子體，但往往隻是一筆帶過，或者需要很高的專業背景纔能理解。而這本書，恰恰填補瞭這一空白。它從最基礎的等離子體定義齣發，逐步深入到各種復雜的現象，比如磁重聯、阿爾芬波等。書中的圖示非常清晰，能夠幫助我直觀地理解一些抽象的概念。雖然有些數學推導我還需要花些時間去消化，但作者的講解方式很易於理解，而且書的結構也非常閤理，可以根據自己的需求來閱讀。我特彆喜歡書後麵的一些應用案例，比如在射電望遠鏡觀測中如何理解非熱輻射的産生機製，這讓我對未來的研究方嚮有瞭更清晰的認識。這本書不僅是我的學習助手，更是我探索宇宙奧秘的得力工具。

評分☆☆☆☆☆

等離子體天體物理學，等離子體是除瞭固液氣三態之外的第四態，並且在天體研究中很重要。以等離子體物理學為基礎的天體物理學分支。宇宙中絕大部分物質是等離子體，因此等離子體天體物理學的研究範圍很廣，包括日冕、超新星遺跡、活動星係核、緻密星、星際介質等。

評分☆☆☆☆☆

質量不錯

評分☆☆☆☆☆

《等離子天體物理學》的第一部分，提供瞭理解等離子體天體物理學所需要的全部基本原理和實際工具，包括粒子物理，場論，統計物理，引力係統以及等離子體中的粒子的運動、粒子與波相互作用，天體物理等離子體的各種模型，MHD的各種性質等等。

評分☆☆☆☆☆

很好的教材，非常景點，推薦

評分☆☆☆☆☆

第一部 原理與實踐，剛拿迴來，看看再說

評分☆☆☆☆☆

很好的教材，非常景點，推薦

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

建議購買！

評分☆☆☆☆☆

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