講義コードM3210
授業番号
授業科目名プラズマ物理入門
科目名(英題)
講義題目
授業科目区分専攻科目
開講年度2015
開講学期前期
曜日時限金3
必修選択選択
単位数2.0
担当教員林 信哉 准教授
対象学部等先端エネルギー理工学専攻
対象学年修士1年
開講地区筑紫地区
履修条件履修条件 力学、電磁気学、などの初等的物理数学を習得しているのが望ましい。
授業概要プラズマ物理学の研究に必要な概念と基礎的知識を修得する.
粒子または流体としてのプラズマの表現から電場,磁場中でのプラズマの特徴的な振る舞いを理解する.
授業は英語のテキストを輪講形式で読み進める.
全体の教育目標プラズマ物理学の授業を初歩から行い、プラズマの基本的知識を身につけ、今後のプラズマ関連科目を理解できる基礎力の習得を目的とする
個別の学習目標プラズマにおける粒子と流体の運動、プラズマ中の波動、拡散、平衡と安定性などのプラズマの物理的基礎概念を理解すること。
授業計画1回:プラズマの定義、プラズマパラメータ、プラズマであるための条件、プラズマ応用
2回:粒子の運動:一様な電場と磁場、非一様磁場
3回:粒子の運動:非一様電場、時間変動する電場と磁場
4回:粒子の運動:断熱不変量
5回:流体としてのプラズマ:電磁気学との関係
6回:流体としてのプラズマ:流体の方程式
7回:流体としてのプラズマ:ドリフトとプラズマ近似
8回:プラズマ中の波動:波動について、電子プラズマ波、イオン音波
9回:プラズマ中の波動:磁場に垂直な電子静電振動と静電イオン波、低域混成周波数
10回:プラズマ中の波動:種々の電磁波
11回:プラズマ中の波動:実験例、磁気流体波、磁気音波、CMA図
12回:拡散と抵抗:弱電離気体での拡散と移動度、定常解、再結合
13回:拡散と抵抗:磁場を横切る拡散、完全電離気体の衝突と拡散、拡散方程式、種々の拡散
14回:平衡と安定性:磁気流体的平衡、不安定性の分類
15回:平衡と安定性:二流体不安定性、重力不安定性、抵抗性ドリフト波
キーワードプラズマ、粒子、流体、波動、拡散
授業の進め方授業ではスピーカーを決めてテーマごとに内容の説明や式の導出を行う。必要に応じてディスカッションを行う。
テキストFrancis F. Chen, Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, Plenum press, ISBN 0-306-41332-9
参考書Francis F. Chen 著 内田岱二郎 訳 プラズマ物理入門 (丸善出版、ISBN-10: 4621042556)
学習相談毎週金、講義前後
試験/成績評価の方法等輪講、演習での理解度、出席率、レポートで評価する。
その他林 信哉 hayashin@aees.kyushu-u.ac.jp