ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Самосогласованное поле из "Физическая кинетика " Широкую область применения кинетической теории представляет плазма, под которой мы будем понимать полностью ионизованный газ i). Термодинамическая теория равновесного состояния плазмы рассмотрена в других томах этого курса (см. V, 78—80, IX, 85). Главы III — V этой книги посвящены изучению кинетических свойств плазмы. Во избежание непринципиальных усложнений мы будем (где это понадобится) считать плазму двухкомпонентной — содержащей лишь электроны (заряд —е) и положительные ионы одного сорта с зарядом ze. [c.145] В случае нейтральных частиц (атомов или молекул), благодаря быстрому убыванию сил взаимодействия, заметные изменения в их движении, интерпретируемые как столкновения, происходят лишь на малых прицельных расстояниях (порядка величины самих атомных размеров). В промежутках же между такими столкновениями частицы движутся как свободные именно поэтому в левой стороне кинетического уравнения для обычных газов полагается р = 0. В плазме же, ввиду дальнодействующего характера кулоновских сил, заметное изменение движения частиц происходит даже на больших прицельных расстояниях экранирование кулоновских сил в плазме происходит лишь на расстояниях а, которые согласно условию (27,3) велики даже по сравнению с межчастичными расстояниями (см. V, 78, а также задачу 1 к 31). Не все эти случаи, однако, должны интерпретироваться в кинетическом уравнении как сто кновения. В кинетической теории хаотические столкновения представляют собой тот механизм, который приводит к приближению к состоянию равновесия с соответствующим возрастанием энтропии системы. Между тем столкновения на больших ( а) прицельных расстояниях не могут служить таким релаксационным механизмом. [c.146] Дело в том, ЧТО взаимодействие двух заряженных частиц на таких расстояниях представляет собой в действительности коллективный эффект, в котором участвует большое число частиц. Соответственно и то эффективное поле, которым можно описать это взаимодействие, создается большим числом частиц, т. е. имеет макроскопический характер. Тем самым весь процесс приобретает макроскопически достоверный, а не случайный характер такие процессы не могут приводить к возрастанию энтропии системы. Они должны быть исключены поэтому из понятия столкновений, учитываемых в правой части кинетических уравнений. [c.147] По своему точному смыслу В и В в (27,6)—средние значения полей в месте нахождения заданной частицы. Но в силу предполагаемой разреженности плазмы можно пренебречь корреляцией между одновременными положениями частиц в ней. Тогда точка нахождения каждой заданной частицы ничем не выделена, так что под В и В можно понимать просто поля, усредненные в обычном для макроскопической электродинамики смысле. Эти поля и будут определять лоренцеву силу, которая должна быть подставлена в уравнение (27,5) вместо р. [c.147] При этом интеграл столкновений окажется малым по сравнению с членом vV/ в левой стороне кинетического уравнения. [c.148] Уравнения (27,9 — И) составляют связанную систему уравнений, определяющих одновременно как функции распределения /е, так и поля Е, В определяемые таким образом поля называют самосогласованными. Самосогласованное поле было введено в кинетические уравнения А. А. Власовым (1937) систему уравнений (27,9—И) называют уравнениями Власова. [c.148] В соответствии со сказанным выше, эволюция функций распределения в бесстолкновительной плазме с самосогласованным полем не связана с увеличением энтропии и потому сама по себе не может привести к установлению статистического равновесия. Это очевидно и прямо из вида уравнений (27,9), в которых Е и В выступают формально лишь как внешние поля, наложенные на плазму. [c.148] Вернуться к основной статье