Физико-химическая и релятивистская газодинамика - Компанеец А.С.
Физико-химическая и релятивистская газодинамика
Автор: Компанеец А.С.Издательство: М.: Наука
Год издания: 1977
Страницы: 287
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93
Скачать:
АКАДЕМИЯ НАУК СССР
ОРДЕНА ЛЕНИНА ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
А. С. КОМПАНЕЕЦ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ГАЗОДИНАМИКА
СБОРНИК СТАТЕЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО "НАУКА" МОСКВА 1977
УДК 530.1
Сборник составлен из научных работ известного советского физика-теоретика, доктора физико-математических наук, профессора Л. С. Компанейца. Большая часть статей посвящена изучению взаимодействия света с веществом и физико-химических явлений, сопровождающих сильный взрыв в неоднородной атмосфе^ ре и грунте.
Сборник предназначен для специалистов в области физики и физической химии.
Ответственный редактор академик И. М. ЛИФШИЦ
Составитель
Н. М. КУЗНЕЦОВ
к 20402 075 qk-jj (c) Издательство "Наука", 1977 г.
055(02)^77
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее издание включены 44 наиболее значительные научные статьи доктора физико-математических наук, профессора Александра Соломоновича Компанейца. А. С. Компанеец - крупный физик-теоретик, автор ряда монографий и учебников, изданных в СССР и в зарубежных странах. Не менее денное научное 'наследие А. С. Компанейца составляют его статьи, опубликованные в научных журналах в 1937-1972 годы.
Работы, вошедшие в этот сборник, внесли существенный вклад в развитие классической и квантовой электродинамики, теории относительности, квантовой механики. Значительную часть сборника составляют работы по механике и физической газодинамике. К ним относятся исследования: сильного взрыва в грунте и в неоднородной атмосфере, установления равновесия между квантами и электронами, ряда явлений, связанных с распространением лучистой энергии в веществе. Эти пионерские исследования А. С. Компанейца явились отправным пунктом для развития современных направлений в изучении сложных явлений, сопровождающих взрыв в различных средах.
Работы автора по взаимодействию света с электронами оказались очень полезными для объяснения новых экспериментальных данных об электромагнитном излучении глубин космического пространства.
В последние годы жизни Александр Соломонович занимался вопросами биофизики. Его работы о распространении импульса по нервному волокну - пример плодотворного применения физических законов и методов исследования в другой области естествознания.
Публикуемые статьи в соответствии с их тематикой распределены по следующим четырем разделам.
1. Физико-химическая газодинамика и механика, ;
2. Электродинамика и теория относительности. j
3
3. Квантовая механика.
4. Физико-химические аспекты теории распространения импульса по нервному волокну.
При распределении статей внутри каждого раздела в первую очередь учитывалось их тематическое родство, а затем уже - принцип хронологической упорядоченности.
Статьи публикуются без каких-либо изменений, исключая исправления замеченных мелких опечаток и замены некоторых обозначений, в соответствии с правилами издательства. Первая статья раздела II дана в переводе с немецкого.
Н. М. Кузнецов И, М. Лифшиц
Раздел I
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ГАЗОДИНАМИКА
И МЕХАНИКА
О ПОГЛОЩЕНИИ СВЕТА ПЛАЗМОЙ*
Известно, что свободный электрон не поглощает света: законы сохранения энергии и импульса в акте поглощения для него не могут выполняться одновременно. Поэтому явление фото-электрического эффекта существенным образом зависит от связи электрона с ядром: iC-электрон поглощает световые кванты во всяком случае сильнее, чем L-электрон, и т. д. Тем более невелико поглощение света электроном, принадлежащим к непрерывному спектру.
Можно ожидать, таким образом, что вполне ионизированный газ, находящийся при достаточно высокой температуре, имеет небольшой коэффициент поглощения света. В настоящей работе показывается, что это на самом деле не так, потому что плазма как целое также обладает способностью поглощать свет, причем это поглощение, в отличие от фотоэлектрического, не убывает с частотой света и температурой плазмы.
Рассмотрим распространение электромагнитных колебаний в плазме. Очевидно, оно будет сопровождаться также и смещением зарядов плазмы, причем ядра как более тяжелые будут смещаться во всяком случае слабее электронов. Далее, смещение последних можно описать уравнениями классической гидродИ' намики, в которых объемная сила имеет вид силы Лорентца. Релаксационными явлениями, связанными с подвижностью зарядов, при колебаниях, имеющих весьма малый период, можно пренебречь. Совместная система уравнений гидродинамики и электродинамики, таким образом, имеет вид
Р - 4- {V Y)v -
dt
(1)
- - - div п v,
dt
(2)
* ЖЭТФ, 1944, 14, вып. 6.
5
р = р(п), (За)
Р=Р (Л), (36)
, ,, 1 дЕ , 4jt? v п rotH= -- ^ , с at с (4)
div \пе (п-П()у (5)
. " 1 дН rot Е = , с di (6)
divH = 0. (7)
Здесь v - скорость смещения электронов, п - их плотность, р - давление, с - скорость света, е - элементарный заряд, пй - равновесная плотность электронов, так что п-- плотность некомпенсированного заряда* Е - электрическое поле, Н - магнитное поле, р - плотность энергии электронов, включая энергию покоя плюс их давление, разделенные на сУравнения {1) - (За, б)-уравнение гидродинамики, (4) - (7)-обычные уравнения Максвелла. Мы приняли" что во всяком случае* каковы бы ни были микроскопические скорости электронов, f VI <с.
