ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| PLASMI | FIS/03 | LEZIONI | 54 |
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Acquisire le basi fisiche della teoria dei plasmi e delle differenze e analogie rispetto ai fluidi. Applicazioni alla Fisica dello spazio, Astrofisica, Plasmi di laboratorio, interazione laser plasmi.
The student will acquire basic competences and knowledge about plasma models, on the fluid regime of a magnetized plasmas and on waves and instability analysis.
Orali durante il corso.
The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology. During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression. The student's ability to explain correctly the main topics presented during the course at the board will be assessed.
Methods:
Further information:
Final oral exam (70%), seminar presentation (30%).
Orali durante il corso.
Laurea triennale. Analisi di Fourier.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Mandatory
Teaching methods:
Fondamenti:
Definizione di plasma elettromagnetico
Lunghezze e tempi caratteristici
Frequenza di plasma
Termodinamica statistica di un plasma
Ruolo delle collisioni, tempo di rilassamento e tempo dinamico
Necessita' di una descrizione microscopica, nonlinearita' e nonlocalita' della dinamica di un plasma
Funzione di distribuzione ed equazione di Vlasov
Teoria fenomenologica della turbolenza nei fluidi.
Cenni alla turbolenza nei plasmi.
Variabili macroscopiche:
Equazioni dei momenti: modello a due fluidi e a singolo fluido
La legge di Ohm per plasmi magnetizzati
La descrizione magneto-idrodinamica (MHD) di un plasma
Equilibrio e stabilità. Linearizzazione e analisi ai modi normali
Esempi di propagazione di onde in teoria fluida:
onde longitudinali
onde elettromagnetiche
onde MHD
Principali instabilità nella descrizione MHD
Variabili microscopiche:
Descrizione microscopica (cinetica): proprieta' dell'equazione di Vlasov
Onde di Langmuir in teoria cinetica e risonanza di Landau.
Onde e instabilita' in plasmi anisotropi magnetizzati: descrizione cinetica e limite fluido
Introduction of a plasma and applications to laboratory and space plasmas, laser-plasma interactions. Basic lengths and frequencies. Thermodynamics of a plasma. Role of collisions. Distribution function, Liouville equation. The Vlasov equation. Macroscopic variables. Fluid equations: two-fluid and single-fluid approach, generalized Ohm law.The phenomenological theory of fluid turbulence. The Magneto-hydrodynamics regime. Normal modes analysis, Stability of a magnetically confined plasma. Instabilities and waves in fluid theory. Magnetic reconnection.
Krall A, W.Trivelpiece; Principles of Plasma Physics, McGraw-Hill, 1973;
G. Pucella, S. Segre, Fisica dei Plasmi, Zanichelli 2009
D.R.Nicholson, Introduction to Plasma Theory Krieger Publ.Co
SUGGESTED TEXT: G. Pucella, S. Segre, Fisica dei Plasmi, Zanichelli, 2009; Krall and A.W.Trivelpiece, Principles of Plasma Physics, McGraw-Hill, New and St. Louis, 1973; D.R.Nicholson, Introduction to Plasma Theory, Krieger Publ.Co., 1991.
Guardare con attenzione il registro delle lezioni. Contattare il docente.
Watch the lesson register carefully. Contact the teacher.
Orale + seminario
Oral + seminar
Scuola estiva plas@par alla fine della triennale
Summer School plas@par
