516-0824/01 – Fyzika plazmatu (FP)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 5 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2001/2002 | Rok zrušení | 2006/2007 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Úkolem předmětu Fyzika plazmatu je poskytnout posluchači fyzikální základy
dějů probíhajících v plazmatu, jejich matematický popis a z toho vyplývající
praktické důsledky. Na základě fundamentálních poznatků a jejich matematického
popisu jsou odvozovány vlastnosti při aplikacích a jevech v praxi - šíření vln
v plazmatu, stabilita plazmatu a záření plazmatu. Teoretický popis jevů
a vlastností je uplatněn při rozboru specifických rysů plazmatu generovaného
v laboratoři a plazmatu s průmyslovým využitím či doprovázejícího průmyslové
procesy. Závěrem je zmíněna aplikace popisu na plazma ve sluneční soustavě,
Galaxii a vzdáleném vesmíru a možnosti uplatnění plazmatu při nových
technologických postupech a analogií jeho popisu při řešení problémů praxe
v jiných oblastech. V předmětu jsou využívány poznatky základního kurzu fyziky
a kvantové fyziky. Fyzika plazmatu je jedním z fyzikálních předmětů, který
vytváří prostor pro kreativní rozvíjení netradičních fyzikálních postupů
při řešení problematiky praxe.
Povinná literatura:
1) Kracík, J., Šesták, B., Aubrecht, L.: Základy klasické a kvantové fyziky
plazmatu, Academia, Praha, 1974
2) Silin, V.P.: Úvod do kinetické teorie plynů, Academia, Praha, 1976
3) Chen, F.F.: Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha, 1984
4) Hora, H.: Physics of Laser Driven Plasmas, J.Wiley&sons, New York, 1981
5) Nicholson, D.R.: Introduction to Plasma Theory, J.Wiley&sons, New York, 1983
Doporučená literatura:
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. STAVY LÁTKY VE VESMÍRU - PLAZMA
Skupenství, fázový diagram, stavy (fáze) látky a fázové přechody,
elementární procesy v plazmatu, statistická mechanika nabitých částic.
2. POHYB NABITÉ ČÁSTICE - VZÁJEMNÉ PŮSOBENÍ ČÁSTIC
Pohyb v elektrickém a magnetickém poli, zkřížená pole E a B, určení úhlu
odklonu, srážkové průřezy, adiabatický invariant, Coulombovský rozptyl
částic, Debyeho stínící vzdálenost.
3. BOLTZMANNOVA INTEGRODIFERENCIÁLNÍ ROVNICE
Odvození Boltzmannovy rovnice, vlastnosti srážkového členu, metody řešení
rovnice, úprava zákonů zachování, příklady rychlostního rozdělení částic.
4. HYDROMAGNETIKA
Maxwellovy transportní rovnice, pohyb plazmatu, magnetické a elektrické
pole v plazmatu, plazma z mikroskopického hlediska.
5. COULOMBOVSKÉ SRÁŽKY A FOKKER-PLANCKOVA ROVNICE
Formulace Fokker-Plankovy rovnice, způsoby jejího řešení, nestacionární
stav, ubíhající elektrony.
6. KVANTOVÁ STATISTIKA A KVANTOVÉ KINETICKÉ ROVNICE
Matice hustoty, Wienerova rozdělovací funkce, kvantově kinetické rovnice -
kvantově mechanická Boltzmannova rovnice, srážkový člen.
7. ŠÍŘENÍ VLN V PLAZMATU
Vlny v plazmatu - hydromagnetické, elektromagnetické, elektroakustické.
Plazma v silném magnetickém poli.
8. STABILITA A ZÁŘENÍ PLAZMATU
Metoda malých oscilací, přímá metoda, nestabilita plazmových oscilací,
tepelné záření, netepelné záření, pole záření v plazmatu.
9. PLAZMA V LABORATOŘI A PRŮMYSLU
Získávání plazmatu v laboratoři, diagnostika plazmatu, průmyslové aplikace
plazmatu, vznik plazmatu při některých metodách opracování materiálů a jeho
vliv na materiál.
10. PLAZMA VE VESMÍRU
Ionosféra, Magnetosféra, Meziplanetární plazma, Slunce, Jupiter, hvězdy,
Galaxie, mezigalaktické rádiové zdroje, energie explozivních dějů.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.