[物理学与PDEs]第3章第1节 等离子体

1.  磁流体力学研究等离子体这种导电流体在电磁场中的运动.

2.  任何物质由于 $T, p$ 等条件的不同而可以处于固态、液态、气态 (常见的三种聚集态) 或等离子体.

3.  等离子体就是电离气体, 它由电子、离子及中性粒子三种成分组成; 是一种完全电离或部分电离了的物理状态.

4.  虽然显示生活中的物质以固态、液态、气态存在; 但茫茫宇宙中却有 $99\%$ 以上的物质是等离子体. 如大气层中的电离层就是由等离子体构成.

5.  Crookes 于 1879 年首先提出了物质第四态的存在; Langmir, Tanks 于 1929 年首先引入了其名称: 等离子体； Alfv\'en 于 19 世纪 40 年代建立了磁流体力学. 后来, 天体物理、受控核聚变的研究为磁流体力学的发展提供了动力.

6.  等离子体的特征: 电中性, 不论是宏观来看还是微元来看.

7.  由于 $T\gg 1$, 而 $\chi_m\sim 0$. 于是 ${\bf B}=\mu_0 {\bf H}$.

8.  由于等离子体是良导体, 难以建立强的电场 ${\bf E}$, 而 $E\ll H$. 故以后 ${\bf H}$ 是讨论的重点.