Elementare Plasmaphysik

Elementare
Plasmaphysik
von
Prof. Dr. Rudolf Kippenhahn
und             "~
Dr. Claus Möllenhoff
Universitäts-Sternwarte Göttingen




        Bibliographisches Institut Mannheim/Wien/Zürich
                    B. I.-Wissenschaftsverlag
                        INHALTSVERZEICHNIS


Einleitung                                                            9

Kapitel I: Bewegung geladener Teilchen in elektromagnetischen
           Feldern                                                    11
  §   1:   Maxwellsche Gleichungen und die Bewegungsgleichung . .    11
  §   2:   Einfache Teilchenbahnen                                   13
  §   3:   Driftbewegungen                                           21
  §   4:   Geladene Teilchen in axialsymmetrischen Magnetfeldern .   25
  §   5:   Erlaubte und verbotene Gebiete                            29
  §   6:   Das magnetische Moment                                    36
  §   7:   Anwendungen                                               45

Kapitel II: Magnetohydrokinematik.                                   54
   § 8:  Näherungsannahmen und Voraussetzungen                       54
   § 9:  Ein Anfangswertproblem                                      57
   § 10: Magnetfelder in bewegter Materie                            59
   §11:  Abklingzeiten von Magnetfeldern                             65
   § 12: Strömung quer zum Magnetfeld bei vorgegebenem Ge-
         schwindigkeitsfeld                                          70
   § 13: Das Dynamo-Problem                                          77
   § 14: Statistische Dynamotheorie                                  86

Kapitel III: Magnetohydrodynamik                                     97
   § 15:   Die Kraftwirkung des Feldes auf die Materie             97
   § 16:   Die Grundgleichungen der Magnetohydrodynamik. . . . 102
   § 17:   Unstetigkeitsflächen und Flächenkräfte                 109
   § 18:   Sonnenfilamente im magnetohydrostatistischen Gleichge-
           wicht                                                  117
   § 19: Kraftfreie Magnetfelder                                  123
   § 2 0: Hartmann-Strömung                                       127
   § 2 1 : Magnetischer Auftrieb                                  136

Kapitel IV: Magnetohydrodynamische Wellen                            144
   § 2 2: Einfache Wellenlösungen                                    144
   § 23: Wellen im beliebigen Winkel zum Magnetfeld                  151
8                              Inhaltsverzeichnis

    § 24: Anschauliche Diskussion des Stabilitätsproblems . . . .     163
    § 25: Stabilitätstheorie                                          169
    § 26: Das Energieprinzip                                          176

Kapitel V: Magnetfelder in rotierenden Sternen                        181
    § 27:    Isorotation                                              182
    § 28:    Drehimpulsverlust durch stellaren Wind                   184
    § 29:    Magnetohydrodynamik des Sternwindes                      190
    § 30:    Pulsar-Elektrodynamik                                    194

Kapitel VI: Zweikomponententheorie                                    201
    §31:     Die Gleichungen für die beiden Komponenten              201
    § 32:    Diskussion der neuen Gleichungen                        211
    § 33:    Partialdrücke des Zweikomponentengases                  216
    § 34:    Die Debye-Länge                                         220
    § 3 5:   Gravitationsfelder                                      225
    § 36:    Makroskopische und mikroskopische Betrachtungsweise . . 231
    § 37:    Wirbelsätze                                             235

Kapitel VII: Wellen in der Zweikomponententheorie                     239
    § 3 8:   Plasmaschwingungen                                        239
    § 39:    Wellen im Plasma ohne Magnetfeld                          242
    § 40:    Die Frequenzdrift der Pulsarsignale                       247
    § 41:    Ausbreitung von Radiowellen in der Korona der Sonne . . 250
    § 42:    Weilenausbreitung entlang magnetischer Feldlinien. . . .  255
    § 43:    Der Faraday-Effekt und das interstellare Magnetfeld . . . 262

Kapitel VIII: Statistische Theorie                                    268
    § 44: Phasenraum und Verteilungsfunktion                          268
    § 45: Die Vlasov-Gleichungen                                      271
    § 4 6: Herleitung der Gleichungen der Zweikomponententheorie
           aus den Vlasov-Gleichungen                                 274
    § 4 7: Störungstheorie                                            279
    § 4 8: Landau-Dämpfung                                            284
    § 4 9: Dämpfung und Anregung                                      289

             Literatur                                                293
             Register                                                 295