Introduzione alle teorie e ai metodi lineari delle onde elettrostatiche nei plasmi

Titolo originale:

An Introduction to the Linear Theories and Methods of Electrostatic Waves in Plasmas

Contenuto del libro:

La moderna fisica dei plasmi, che comprende le interazioni onda-particella e i fenomeni collettivi caratteristici della natura priva di collisioni dei plasmi caldi, è stata fondata nel 1946 quando 1. D.

Landau pubblicò la sua analisi delle onde lineari (di piccola ampiezza) in tali plasmi. Tuttavia, solo dieci o vent'anni dopo, con l'impulso del campo della fusione controllata, allora in rapido sviluppo, è stata dedicata sufficiente attenzione, sia nella ricerca teorica che in quella sperimentale, per chiarire l'importanza e le ramificazioni del lavoro originale di Landau. Da allora, con i progressi della ricerca sul plasma in laboratorio, nella fusione, nello spazio e nell'astrofisica, abbiamo assistito a importanti sviluppi verso la comprensione di una varietà di fenomeni di plasma lineari e non lineari, compresa la turbolenza del plasma.

Oggi la fisica dei plasmi è una disciplina ben sviluppata che contiene un corpo unificato di potenti tecniche teoriche e sperimentali e comprende un'ampia gamma di applicazioni. Come tale, è ora frequentemente introdotta nei curricula universitari di fisica e ingegneria a livello senior e di primo anno di laurea.

Un prerequisito necessario per tutti i moderni studi sul plasma è la conoscenza delle onde lineari in un mezzo temporalmente e spazialmente dispersivo come il plasma, compresa la descrizione della teoria cinetica (Landau) di tali onde. L'esperienza didattica ha solitamente dimostrato che gli studenti (senior e laureati al primo anno), quando vengono esposti per la prima volta alla teoria cinetica delle onde di plasma, hanno difficoltà a gestire la sofisticatezza richiesta negli integrali e nelle trasformate multidimensionali di variabile complessa (singolari).