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目 录1

绪论1

1.宇宙条件下等离子体过程作用的概述1

2.等离子体天体物理与实验室等离子体物理的差别有多大?4

3.等离子体湍动天体物理5

4.等离子体天体物理问题的论述和本书的9

内容9

第一章等离子体湍动物理14

§1等离子体湍动的频率和波14

§1.1等离子体过程的特征频率14

§1.2等离子体中集体(激发的)波类型(模式)19

§2等离子体中波的辐射和吸收机制33

§2.1等离子体湍动中能谱密度和波粒数34

§2.2等离子体中波的自发辐射机制36

§2.3等离子体中波的受激辐射和吸收44

§3等离子体中非线性波相互作用49

§3.1等离子体中热离子和电子引起的波的非线性散射50

§3.2等离子体中波的衰变和合成61

§4等离子体湍动的性质,能谱和激发68

§4.1朗缪尔波(纵等离激元)湍动74

§4.2 离子声湍动和反常等离子体电阻率86

§4.3磁流体动力学等离子体湍动91

§4.4等离子体湍动激发和等离子体不稳定性93

§5等离子体湍动场中带电粒子和电磁辐射的扩散99

§5.1等离子体中快粒子的加速99

§5.2湍动等离子体中电磁波的散射109

§5.3高频电磁辐射通过湍动等离子体传的114

放大114

§5.4一些非线性的电磁辐射转移方程116

§6等离子体湍动的实验室研究和宇宙等离子体现象的可能实验室模拟117

§6.1湍动等离子体中粒子加速的一些实验资料119

§6.2反常等离子体电阻率123

§6.3等离子体湍动辐射130

§6.4宇宙等离子体现象的实验室模拟132

第二章太阳偶发射电辐射(非相对论等离子体中135

湍动过程)135

§7太阳偶发射电辐射的观测资料135

§7.1太阳外层大气电子密度和温度分布136

§7.2色球耀斑137

§7.3速漂射电爆发(Ⅲ,Ⅴ和U型爆发)139

§7.4慢漂或稳定射电爆发(Ⅱ,Ⅳ和Ⅰ型爆发,噪暴)145

§7.5太阳的雷达观测151

§8束不稳定性引起的纵和横等离激元湍动的激发152

§8.1准线性的束弛豫152

§8.2非线性束稳定化156

§8.3纵和横等离激元湍动163

§8.4射电辐射从湍动区的出射169

§8.5磁场对纵和横等离激元湍动的影响170

§9离子声湍动的电磁辐射174

§9.1激波中的快电子175

§9.2磁场梯度区在等离子体频率处的辐射179

(激波)179

§9.3磁阱离子声湍动引起的粒子积累182

§10太阳射电爆发理论的讨论183

§10.1 Ⅲ,Ⅴ和U型射电爆发184

§10.2 Ⅱ型射电爆发190

§10.3“长命”稳定爆发的解释193

§10.4雷达观测资料的解释195

§10.5色球耀斑中粒子的加速196

§11.1星系核的特性199

简述199

第三章星系核、射电星系、类星体(混杂极端相对论电子的等离子体湍动过程)199

§11星系核、射电星系和类星体观测资料的199

§11.2星系核活动,类星体201

§11.3射电星系,爆发和它们的射电谱206

§12等离子体中极端相对论粒子的辐射210

§12.1相对论粒子的分布函数210

§12.2电磁波和朗缪尔波的自发同步加速辐射213

§12.3相对论粒子产生的朗缪尔波及阿尔文波的契连科夫辐射219

§12.4相对论电子受激辐射及再吸收222

§12.5各向异性分布和相对论粒子引起的波的激发231

§12.6相对论粒子不稳定性的稳定化234

§13极端相对论粒子的等离子体和康普顿辐射机制238

§13.1散射过程的守恒律分析238

§13.2相对论离子引起的电磁波及朗缪尔波的非线性散射242

§13.3相对论电子对电磁波和朗缪尔波的康普顿散射244

§13.4在朗缪尔波及电磁波康普顿散射中所产生的电磁辐射的放大和稳定化251

§13.5湍动等离子体的电磁辐射偏振258

§13.6湍动等离子体中相对论电子和离子的轫致辐射机制263

§14相对论电子的等离子体湍动反应堆264

§14.1湍动反应堆中的电磁辐射谱265

§14.2由于吸收电磁辐射而引起的电子加速270

§14.3等离子体反应堆中幂律能量分布函数的形成273

§15星系核,射电星系和类星体电磁辐射的279

解释279

§15.1宇宙源射电辐射的同步加速机制解释279

§15.2强射电源辐射的等离子体解释283

§15.3星系中心的红外辐射源和等离子体湍动反应堆直接辐射的可能性286

§15.4星系际和星系空间中相对论电子束和爆发辐射的解释288

§16有关脉冲星的观测资料292

第四章脉冲星辐射(强磁场中相对论等离子体的湍动过程)292

§16.1脉冲星的射电辐射293

§16.2蟹状星云中的脉冲星298

§17强磁场中相对论等离子体301

§17.1不存在磁场时极端相对论等离子体的色散关系302

§17.2不存在磁场时极端相对论等离子体中的非线性相互作用305

§17.3甚强磁场中极端相对论等离子体的色散关系307

§17.4强磁场极端相对论等离子体中阿尔文波不稳定性314

§17.5强磁场极端相对论等离子体中波的非线性相互作用318

§18强磁场中极端相对论等离子体的辐射320

§18.1甚强磁场中的辐射机制321

§18.2谱发射系数326

§18.3再吸收系数328

§18.4粒子朝向磁力线运动的辐射挤压331

§19相对论等离子体中的湍动反应堆332

§19.1弱磁场相对论等离子体中的湍动反应堆333

§19.2强磁场光学密相对论等离子体中的谱辐射强度335

§19.3吸收电磁辐射而引起的粒子加速336

§19.4强磁场相对论等离子体中的湍动反应堆339

§20脉冲星辐射的解释342

§20.1旋转能量向近脉冲星周围空间的转移和此空间的性质344

§20.2脉冲星辐射的同步加速假说350

§20.3弱磁场中辐射的康普顿机制假说353

§20.4强磁场等离子体的回旋加速和磁阻尼辐射假说355

§20.5脉冲星和超新星壳层的活动359

结束语(等离子体天体物理进一步发展问题)361

1.等离子体天体物理中未解决的问题361

2.宇宙线谱的问题362

附录(等离子体过程的平均概率表)366

参考文献386

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