单粒子轨道运动2.pptVIP免费

关于作业及期末成绩课程成绩原则上决定于期末卷面考试成绩，平时不做作业不影响课程成绩。平时成绩（包括作业成绩和偶尔的出勤考查）只作为特殊情况的加分参考。注：期末突击补交的作业无效。2007.10.19等离子体物理导论周海洋3601168hyzhou@ustc.edu.cn何迎花3603072chenhe@mail.ustc.edu.cn§2.1带电粒子在均匀稳恒力场中的运动§2.2带电粒子在变化的磁场中的运动漂移近似梯度漂移曲率漂移时间缓变磁场§2.3带电粒子在均匀恒定磁场和变化的电场中的运动§2.4有质动力与绝热不变量漂移近似粒子的运动可以看成是粒子在均匀稳恒磁场中围绕引导中心做回旋运动，而引导中心在在磁场不均匀引起的微扰力作用下作漂移运动。带电粒子在磁场B及外力F作用下的漂移电漂移2BBEVEEFq重力漂移2BρBgjgmF2BqmBgVg（ρ：带电粒子质量密度）)(BmVμBμ221F梯度漂移2qμBBBBV正交电场磁场中，不同回旋速度、漂移速度比值时粒子的空间轨道2BBqμBBVBmVμ221BqmVωVrcL2BrV21LBBBV漂移速度正比于Larmor半径，热平衡的时候离子的Larmor半径大于电子，相应地离子的梯度漂移速度大于电子的漂移速度，而且方向相反，产生漂移电流。如果粒子的Larmor半径等于零（即磁场强度无穷大），则即使在非均匀磁场中粒子也不会发生漂移。其物理意义就是，当磁场无穷大时，粒子只在一点做半径为零的回旋运动，只有该点的磁场强度对回旋运动产生影响，因此磁场强度的变化对回旋运动不产生影响。但是实际情况是磁场强度是有限大小，带电粒子的Larmor半径不为零，粒子在回旋运动轨道的不同位置感受到不同的磁场，回旋半径会发生变化，这样就造成的回旋中心的漂移。有限Larmor半径效应指的就是这种因为Larmor半径为有限大小所造成的漂移运动。有限Larmor半径效应曲率漂移设磁力线有轻微的弯曲，力线的曲率半径R远大于粒子的回旋半径rL,并满足磁场缓变条件。带电粒子以速度沿力线运动，同时以速度绕力线做回旋运动。粒子绕弯曲的力线走，将感受到一个惯性离心力，方向沿曲率半径向外。//VVB离心力：曲率漂移：Rc－－曲率半径（矢量）BB即－BddRddRdRd2cccBBRRbBbRbRbbbcccc)()(,,212lllBBqBmV22//BBBVcR)(真空中磁场的旋度为零：rˆθˆ建立如图所示的柱坐标系，则磁场只有θ分量，▽B只有r分量，所以磁场的旋度只有z分量，即0)(1rBrrBz2,1cRBBrBBcR...