具体描述
固体推进技术及其动力装置在导弹应用上占有独特的地位，与国防实力密切相关，在航天领域具有广泛的应用。我国的现代固体推进技术是在党的领导下，主要依靠自力更生、艰苦奋斗、大力协同，从无到有，从小到大逐步发展起来的，已为我国提供了一批战略战术武器、运载火箭和航天飞行器所需的动力装置，在“两弹一星”、“载人航天”和当今的高新工程中，做出了重要贡献，是我国自主创新的一个范例。在近50年的研制历程中，几代四院人，转战南北，在边疆草原，在大山深处，在十分艰苦的条件下拼搏、奋斗，协力攻关，从理论和实践上发展了这门学科，推进了事业的发展。
《电磁场与等离子体动力学基础》 内容简介 本书深入探讨了经典电磁场理论的基石，并将其与现代等离子体物理学的基本原理相结合。全书结构严谨，内容涵盖电磁场在宏观和微观层面的复杂行为，以及等离子体这一物质第四态的独特动力学特征。本书旨在为物理学、工程学及相关交叉学科的研究者和高年级本科生提供一套全面、深入且具有实践指导意义的理论框架。 第一部分：经典电磁场理论的深化与拓展 本书的开篇部分系统回顾并深化了麦克斯韦方程组的数学形式与物理内涵。我们不仅仅停留在场论的基本描述，而是着重探讨了电磁场在不同介质中的传播特性和边界条件问题。 1. 矢量分析与复变量方法在电磁学中的应用 详细阐述了亥姆霍兹分解、标量和矢量势的引入，以及这些数学工具在求解复杂场分布中的优势。重点分析了格林函数在静电学和静磁学问题求解中的构建与应用，特别是处理无限大空间和特定几何边界条件下的解法。 2. 电磁波的传播、反射与散射 深入分析了平面波、柱面波和球面波的特性。对波的色散关系、波导理论进行了详尽的讨论，包括模式（TE、TM、TEM）的产生机制、截止频率以及损耗分析。在散射理论方面，引入了里茨散射理论（Rayleigh Scattering）和米氏散射理论（Mie Scattering）的基本框架，探讨了电磁波与复杂结构（如非均匀介质界面、纳米粒子）的相互作用规律。 3. 辐射理论与天线原理的初步探究 本章聚焦于电磁场的动态特性，特别是加速电荷的辐射问题。通过迟滞势（Retarded Potentials）的推导，建立了瞬时辐射功率的计算方法。对偶极子和线源辐射场的远场和近场特性进行了细致的刻画，为后续理解高能物理中的辐射过程奠定基础。 第二部分：等离子体物理学的基本原理 第二部分转向对等离子体——被认为是电离程度高且宏观呈电中性的电离气体的研究。这部分内容侧重于从统计力学和流体力学角度描述等离子体的集体行为。 4. 等离子体的定义、输运与平衡态 详细界定了等离子体的判据，包括德拜屏蔽长度、等离子体频率和碰撞频率。从玻尔兹曼方程出发，推导了描述等离子体宏观行为的守恒方程组（连续性方程、动量方程、能量方程）。着重分析了处于局部热力学平衡和非平衡态下的输运系数（电导率、热导率、扩散系数）的计算方法，并讨论了磁场对粒子输运的约束作用。 5. 等离子体中的单粒子运动 这是理解复杂等离子体动力学的基石。详细分析了带电粒子在均匀和非均匀静磁场、静电场以及时变电磁场中的轨迹。重点讨论了霍尔效应、漂移运动（如梯度B漂移、曲率漂移）以及磁镜约束效应的物理机制。对于螺旋运动的分析，引入了磁矩的概念，为磁约束聚变中的约束物理提供了基础。 6. 等离子体动力学：波与不稳定性 本章是本书的核心之一，探讨等离子体作为一种介质所特有的集体激发模式。 等离子体波： 详细推导了离子声波、电子等离子体振荡、磁声波（Magnetosonic Wave）的色散关系。引入了冷等离子体近似和热等离子体近似下的线性波动理论。 等离子体不稳定性： 系统分析了导致等离子体结构瓦解的各种不稳定性。讨论了“无碰撞不稳定性”（如阿尔芬不稳定性和漂移模不稳定性）的线性增长率，并从能量原理出发解释了这些不稳定的物理根源。 第三部分：磁流体力学（MHD）与高能等离子体 最后一部分将电磁场与流体力学结合，进入磁流体力学（MHD）的范畴，这是处理宏观尺度、高密度等离子体（如恒星内部、磁约束装置）的有效工具。 7. 磁流体力学方程组 基于电磁场方程和欧拉方程的耦合，推导出完整的理想MHD方程组。深入分析了磁场对导电流体的动力学效应，特别是磁压力的概念。重点讲解了磁流体力学中的不散性约束（$
abla cdot mathbf{B} = 0$）的保持以及磁通守恒定理的物理意义。 8. MHD波与磁流体动力学不稳定性 分析了MHD系统中的特征波，如快磁声波、慢磁声波和剪切阿尔芬波的传播特性。在稳定性分析方面，详细阐述了经典的MHD稳定性判据，如下限原理（The Interchange Instability）和位形空间不稳定性（The Kink Instability），这些是理解高贝塔（$eta$）等离子体约束失效的关键。 9. 磁重联（Magnetic Reconnection） 磁重联是磁场拓扑结构发生剧烈变化的物理过程，是宇宙空间能量释放（如耀斑、磁层亚暴）的核心机制。本书基于非理想MHD模型，引入电阻、电导率和等离子体运动的耦合，解释了磁力线的断开与重接的微观物理过程，并讨论了其在能量转换中的重要性。 适用对象与特点： 本书内容深度覆盖本科高年级至研究生初期的专业课程要求，特别适合从事聚变能研究、空间物理、等离子体科学、高能密度物理以及射频/微波工程的科研人员。其显著特点在于强调物理图像的建立，注重从基本原理出发的数学推导，并将理论分析与前沿的实验现象紧密结合，旨在培养读者对复杂电磁环境下的物质行为进行定量分析的能力。全书辅以大量的习题和案例分析，以巩固理论理解。
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