- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
非指数辐射传递的互易公式：1. 概述与动机
摘要： 先前关于允许辐射传输中采用非指数自由程统计的提案，均未包含对与介质散射事件空间不相关的体源和边界源的支持。出生-碰撞自由程与碰撞-碰撞自由程被同等处理，这种做法应用于含夹杂物的有界通用场景时会导致非互易传输。我们从互易性这一期望特性出发，提出将非指数传输理论整合到通用场景的新方法。我们区分了相关介质粒子间的自由程长度统计与起始于不相关介质粒子位置（如边界表面、夹杂物及不相关源）的自由程长度统计?；ヒ仔砸蟛幌喙刈杂沙谭植冀鲂枋窍喙刈杂沙谭植嫉墓橐换干渎省Ｕ庵肿楹鲜沟孟惹巴频嫉墓阋宕浞匠棠芫獾厍度胗薪缬?。我们将该方法的预测结果与二维有界域内负相关单分散硬球悬浮液多次散射的蒙特卡洛模拟进行对比，证明其性能优于先前研究。我们还针对多种非指数介质类型，推导出平面平行半空间的新精确互易单次散射解。
关键词： 线性输运理论、广义线性玻尔兹曼方程、互易性、动力学理论、随机介质
更新于2025-09-23 15:23:52
-
等离子体与等离子体光学 || 3 等离子体动力学理论
摘要： 上一章我们研究了单粒子在各类电磁场中的动力学行为。本章我们将深入探讨带电粒子群（即等离子体）在这些场构型中的运动规律。对于单粒子运动，只需研究其位置与速度的时间演化过程。但当涉及多个粒子时，追踪每个粒子的轨?；岵Ａ渴荨Ｒ虼宋颐遣捎猛臣破骄椒ǎ赫攵蕴囟ㄎ恢煤退俣戎?，统计邻近该状态的粒子数量。这个数值随时间动态变化，本质上反映了相空间密度（构型空间仅包含位置信息，而相空间同时包含位置与速度/动量信息）。该数值通常称为等离子体分布函数，常用f(x,v,t)或P(x,v,t)表示。本书统一采用f表示法。从概率论角度看，该量即为概率密度函数(PDF)。严格来说，f是包含七个变量的函数——三个位置变量、三个速度变量及一个时间变量。但为简化起见，本章及下一章仅讨论一维情况，故f可视为三变量函数。针对具体问题，f函数可能存在多种表达形式，这种选择往往并非易事。但无论如何，f在位置和速度上的积分必须有限且恒定（除非研究粒子数可随时间变化的开放系统）。
关键词： 等离子体、动力学理论、刘维尔定理、电磁场、弗拉索夫方程
更新于2025-09-16 10:30:52
-
等离子体与等离子体光学 || 4 等离子体流体理论
摘要： 上一章我们研究了等离子体动力学理论，并探讨了如何在不同电场构型下求解等离子体分布函数。一维等离子体分布函数是位置、速度和时间这三个独立变量的函数，包含着任意时刻等离子体状态的丰富信息。但在实际应用中，通过求解弗拉索夫方程来获取分布函数往往十分困难。为简化问题，我们可以建立分布函数矩（即对速度的积分量）的方程组——这类方程求解起来要简单得多。这组方程被称为流体方程，因为此时不再将等离子体视为粒子集合，而是看作由不同流体组分（通常每种带电粒子对应一个组分）构成的体系。 粒子和流体的区别至关重要：粒子是存在于相空间特定点的离散实体；而流体则连续分布于构型空间（或称位置空间），且不同空间点可能具有不同速度。因此从某种意义上说，流体描述捕捉的是粒子行为的平均值，必然会遗漏某些仅存在于粒子（或离散/动力学）图像中的效应。兰道阻尼（前文所述）就是这类效应的典型例子，它无法从无碰撞流体方程中还原。因此针对具体问题，必须预先判断动力学效应是否会影响目标现象。若动力学效应显著，则必须求解等离子体分布函数；但若可忽略动力学效应，仅需关注平均化的流体行为，求解流体方程便已足够。需要强调的是，求解流体方程也非易事——只是相比弗拉索夫方程在多数情况下更简单。某些问题中，流体方程的解析求解同样繁琐，此时必须借助计算机模拟。湍流问题就是典型例证，它被视为物理学最具挑战性的难题之一。
关键词： 等离子体、动力学理论、电磁波、介电常数、静电波、电导率、弗拉索夫方程、流体理论
更新于2025-09-16 10:30:52
-
热传输的测量、机制与模型 || 具有启示意义的黑体辐射宏观模型
摘要： 对气体、可倾倒液体及非金属固体的传热测量表明，辐射扩散是热传输的重要组成部分（第5章、第6章和第7章）。热的扩散辐射是包含碰撞非弹性特性的气体动理论直接产生的结果（第5章）。早在1878年，Lommel就将固体发出的黑体（BB）辐射与非弹性损失联系起来，并特别讨论了原子振动的阻尼（Kangro，1976），但未能提供热辐射的公式。他的观点在20世纪初被搁置。然而，当热力学定律以光的宏观行为来表述时（第1章和第5章），对非弹性的有力理论支持就存在了。傅里叶定律将传热描述为通过介质流动的能量（第3章），也与解释固体中传导的辐射扩散相一致。
关键词： 黑体辐射、非弹性碰撞、漫射辐射、热传递、热辐射、动力学理论、傅里叶定律、热力学
更新于2025-09-10 09:29:36