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応用のための物理II(統計力学、プラズマ)
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最終更新日:2025年4月21日
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応用のための物理II(統計力学、プラズマ)
この講義ではマクロ系の物理現象を記述する統計物理とプラズマ物理の基礎を学ぶ.分布関数の概念に基づく統計力学の基礎から、互いに電磁相互作用をする多数の荷電粒子からなるプラズマを例にとり、統計力学に基づく多粒子系の理論解析手法について学ぶ。電磁場のポテンシャル表現、磁力線などの力線の表現方法と磁気面の概念、磁場に補足された荷電粒子の運動に関する保存量、統計力学を元にして流体力学を論じ、プラズマの巨視的な力学平衡について理解する。
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
FEN-SI3206L1
FEN-SI3206L1
応用のための物理II(統計力学、プラズマ)
山田 弘司
S2
水曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
1
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
可
開講所属
工学部
授業計画
1.多粒子系を扱う分布関数、アンサンブル平均、揺らぎの概念や、プラズマ粒子系に対するクリモントヴィッチ方程式 2.リウヴィル方程式、BBGKY階層性 3.ブラゾフ方程式、ボルツマン方程式の衝突項の導出、H定理 4.ナビエ・ストークス方程式、プラズマの流体近似 5.電場と磁場のポテンシャル表現と方程式系。 6.流体的描像でのプラズマの力学平衡 7.磁力線方程式と磁気面,粒子の周期運動と断熱不変量
成績評価方法
出席回数および試験に準じて課すレポートの評点による
教科書
D.R. Nicholson, “Introduction to Plasma Theory” 和訳:「プラズマ物理の基礎」(丸善) プラズマシミュレーション:多階層複雑現象の解明へ (京都大学学術出版会・プラズマ核融合学会編) 第2章 吉田善章「電磁気学とベクトル解析」(共立出版) 菊池満「物理学と核融合」(京都大学学術出版会)
履修上の注意
基礎を固める(分野別基礎)
その他
前提となる知識と項目:力学および電磁気学の基礎 応用先_分野と項目:物理学を応用する諸分野、特にプラズマ物理学
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