Книга представляет собой введение в физику слабоионизованной плазмы, сочетающее микроскопический и макроскопический подходы. Предназначена для студентов старших курсов физических и физико-технических факультетов, а также для научных работников, занимающихся динамикой высокотемпературного газа, физикой плазмы, проблемой МГД-преобразования энергии.

Термин «плазма» вызывает у современного читателя различные ассоциации, связанные с одной из основных проблем нашего времени — осуществлением управляемого термоядерного синтеза, который может быть реализован лишь в полностью ионизованной плазме. В то же время огромный интерес с различных теоретических и экспериментальных точек зрения представляют процессы, протекающие в частично ионизованной плазме. Характерное для этого случая многообразие физических процессов приводит к появлению многочисленных прикладных и чисто научных направлений, основанных на специфических свойствах частично ионизованного газа. Так, например, развитие этой дисциплины помогло понять ряд явлений, наблюдающихся в ионосфере и магнитосфере Земли, сыграло большую роль при разработке газовых лазеров, при осуществлении магнитогидродинамического преобразования тепловой энергии в электрическую и, наконец, явилось основой быстро развивающейся в последнее время плазмохимии.

Перечисленные выше важные задачи привлекают в эту область науки всё большее число исследователей, как экспериментаторов, так и теоретиков. Всё большее число студентов и аспирантов специализируются в этой области науки, в которой необходимы знания из различных разделов физики — статистической теории, квантовой механики, кинетики и гидродинамики, теории поля. В этом отношении книга Митчнера и Кругера может оказаться весьма полезной для широкого круга исследователей, как давно работающих в этой интересной области науки, так и делающих в ней свои первые шаги.

Несмотря на обилие математических выкладок и, казалось бы, сугубо «теоретический» подход к описанию различных явлений в слабо ионизованной плазме, книга содержит много простых и нужных оценок, которые столь часто приходится делать экспериментаторам и инженерам, и в этом отношении существенно дополняет и расширяет вышедшую в 1972 г. книгу Б. М. Смирнова [Смирнов Б. М.у Физика слабоионизованного газа (в задачах с решениями), М., 1972]. Следует отметить, что книга американских авторов представляет собой курс лекций, читавшихся на инженерно-механическом (а не на физическом) факультете Стенфордского университета. Несмотря на это, авторы считают необходимым в лекциях для инженеров и экспериментаторов уделять большое внимание последовательному кинетическому подходу к описанию явлений в слабо ионизованной плазме, не ограничиваясь изложением основ магнитной гидродинамики и исследованием различных типов магнитогидродинамических течений, что было характерно для соответствующих курсов лекций 10—15 лет назад.

Очень удачным, на наш взгляд, является построение книги, при котором каждая глава может быть в значительной степени понята без предварительного прочтения материала, содержащегося в предыдущих главах. В предисловии авторов указан оптимальный путь изучения материала отдельных глав, позволяющий получить необходимую информацию по тому или иному вопросу из области частично ионизованных газов, не читая всей книги.

Отбор материала в основном ориентирован на изучение физики магнитогидродинамических генераторов, а потому вопросы, связанные, например, с возбуждением вращательных и колебательных степеней свободы молекул электронами, изложены весьма схематично. В этом отношении книга будет менее интересна для специалистов, занимающихся слабоионизованной плазмой молекулярных газов применительно к плазмохимии и газовым лазерам, хотя общие проблемы кинетической теории, основанной на использовании уравнения Больцмана для вычисления коэффициентов переноса частично ионизованных газов, представляют большой интерес и для этой группы исследователей.

Большим достоинством книги является обилие простых, но чрезвычайно полезных для более глубокого усвоения материала задач, которыми снабжена каждая из её глав. Много внимания авторы уделяют построению простых моделей явлений (таких, например, как излучательная рекомбинация), позволяющих получить полуклассическими способами ряд важных результатов квантовомеханической теории. Очень существенно также то, что в последних главах авторы подробно рассматривают проблему неравновесной ионизации плазмы, уделяя большое внимание весьма важной для магнитогидродинамического преобразования энергии ионизационной неустойчивости, предсказанной советскими учёными.

Разумеется, было бы идеально, если бы авторы отвели больше места вопросам плазмохимии и астрофизики, физике газовых лазеров и другим приложениям физики частично ионизованных газов. Однако это потребовало бы значительного увеличения и без того большого объёма книги, которая является на сегодняшний день одним из лучших учебных пособий по физике частично ионизованных газов и будет весьма полезна для читателей самого разного уровня — от студентов 3—4-го курсов до физиков-экспериментаторов и инженеров соответствующих специальностей…

Предисловие редактора перевода
А. А. Иванов

Книги на ту же тему

1. Газовая электроника и физика плазмы в задачах, Швилкин Б. Н., 1978
2. Физика слабоионизованного газа (в задачах с решениями): Учебное пособие. — 2-е изд-е, перераб., Смирнов Б. М., 1978
3. Физика плазмы (стационарные процессы в частично ионизованном газе): Учебное пособие для вузов, Синкевич О. А., Стаханов И. П., 1991
4. Теория многих частиц, Власов А. А., 1950
5. Плазма — четвёртое состояние вещества. — 2-е изд., испр., Франк-Каменецкий Д. А., 1963
6. Основы электродинамики плазмы: Учебник для физических специальностей университетов. — 2-е изд., перераб. и доп., Александров А. Ф., Богданкевич Л. С., Рухадзе А. А., 1988
7. Процессы столкновений в ионизованных газах, Мак-Даниель И., 1967
8. Неравновесная колебательная кинетика, Капителли М., ред., 1989
9. Химия плазмы. Вып. 10, Смирнов Б. М., ред., 1983
10. Медленные атомные столкновения, Никитин Е. Е., Смирнов Б. М., 1990
11. Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 3, Шафранов В. Д., ред., 1982
12. Физика химически активной плазмы, Русанов В. Д., Фридман А. А., 1984
13. Сверхвысокочастотный пробой в газах, Мак-Доналд А., 1969
14. Природа шаровой молнии, Сингер С., 1973