Взаимодействие излучения с веществом

Преподаватель: д.ф.-м.н., проф. Попов Александр Михайлович

Семестр: 1 семестр (1 курс) магистратуры

Нагрузка: 36 аудиторных часа

Программа курса

1. Свободный электрон в поле электромагнитной волны. Классическое нерелятивистское приближение. Релятивистские поправки. Удержание электрона полем стоячей электромагнитной волны. Рассеяние излучения на удвоенной частоте. Световое давление.
2. Слабоионизованная плазма в поле электромагнитной волны. Поглощение электромагнитного излучения в плазме при упругом рассеянии электрона на атомах или молекулах (обратный тормозной эффект). Классическое приближение.
3. Пробой газов излучением оптической частоты. Элементарная теория.
4. Поглощение электромагнитного излучения в плазме. Формулы Крамерса и Крамерса - Унзольда.
5. Распространение разрядов. Аналогия с горением. Световая детонация. Теплопроводностный и радиационный режимы распространения.
6. Комплексная диэлектрическая проницаемость и проводимость плазмы.
7. Теория Друде металлов.
8. Распространение электромагнитного излучения в плазме.
9. Поверхностные электромагнитные волны.
10. Квантовомеханическая теория обратного тормозного эффекта. Модель Бункина - Федорова.
11. Однофотонное и многофотонное поглощение электромагнитного излучения в плазме. Сопоставление квантовой и классической теорий явления.
12. Кинетическая теория слабоионизованной плазмы в электромагнитном поле. Уравнение Больцмана для функции распределения электронов по энергиям (ФРЭ) в низкотемпературной плазме. Двучленное приближение. Интегралы упругих и неупругих столкновений.
13. Решение кинетического уравнения в двучленном приближении. Распределения Максвелла, Маргенау и Дрювестейна.
14. Кинетическая теория пробоя газов высокочастотным электромагнитным полем.
15. Квантовое кинетическое уравнение и предельный переход к классической теории.
16. Кинетическое уравнение Больцмана с учетом пространственной неоднородности электромагнитного поля. Влияние эффекта пространственной нелокальности ФРЭ на величину кинетических коэффициентов плазмы.
17. Выход за рамки двучленного приближения. Применение метода Монте-Карло к расчету ФРЭ и кинетических коэффициентов плазмы.

Литература

• Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов. М.: Наука, 1974
• Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. М.: Наука, 1980
• Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987