词条 | 绝热不变量 |
释义 | juere bubianliang 绝热不变量(卷名:物理学) adiabatic invariants 由力学原理,当一个粒子作周期运动,或近乎周期性的运动时,如果决定粒子运动轨道的力场缓慢地变化,即表示场的特性的参量λ在一个周期τ内的改变远远小于参量本身,即 ![]() ![]() 对于电磁场中的带电粒子运动,有三个绝热不变量对应于三种不同类型的周期运动,即磁矩μm、纵向不变量J〃和磁通不变量═。 磁矩 当带电粒子以垂直磁场方向分速度v⊥绕磁力线作半径为rL的回转时,作用积分为 ![]() ![]() 纵向不变量 如果带电粒子被捕获在类似磁镜形状的磁场内(见磁约束热核聚变),这时粒子的回旋中心以速度v〃沿磁力线在两个磁镜之间作往返运动,则作用积分可写成 ![]() ![]() 磁通不变量 磁镜之间的磁场具有横向梯度和曲率。当粒子的回旋中心不在场的对称轴上,则粒子除了沿磁力线往返运动外,还绕轴作环向漂移运动,描绘出一个旋转面,μm和 J〃都保持不变。根据纵向不变量的性质,这个漂移运动必是周期性的,所描绘的旋转面是一个闭合曲面,称为纵向不变量曲面。对于绕轴的环向漂移,由运动方程可取得对应的作用积分 ![]() ![]() 上述三种周期运动的频率有如下的关系 ωd ![]() ![]() |
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