Plasma Waves in the Magnetosphere

این کتاب مطالعه امواج پلاسمایی است که در مغناطیس کره زمین مشاهده می شود. تاکید بر درمان کامل، اما مختصر، نظریه لازم و استفاده از این نظریه برای درک انواع گوناگون امواج است که توسط ابزارهای زمینی و ماهواره‌ها مشاهده می‌شوند. ما درمان خود را به امواجی با طول موج کوتاه در مقایسه با مقیاس‌های فضایی پلاسمای پس‌زمینه در نتوسفر ماگ محدود می‌کنیم. با انجام این کار، پدیده‌های مگنتوهیدرودینامیکی در مقیاس بزرگ مانند ضربان‌های ULF در محدوده Pc2-5 را حذف می‌کنیم. این میدان یک میدان فعال است و ما نمی توانیم امیدوار باشیم که در مورد هر پدیده موجی که تاکنون در مغناطیس کره مشاهده شده است صحبت کنیم! ما در عوض سعی می‌کنیم رفتار خوبی با پدیده‌هایی ارائه دهیم که به خوبی درک شده‌اند و تا حد امکان بخش‌های مختلف نظریه را نشان می‌دهند. بنابراین امید است که خواننده را در موقعیتی قرار دهد که ادبیات فعلی را درک کند. این درمان برای یک دانشجوی فارغ التحصیل مبتدی در این زمینه انجام می شود، اما امید است که به عنوان مرجعی برای کارگران مستقر نیز مورد استفاده قرار گیرد. دانش تئوری الکترومغناطیسی و برخی از فیزیک پلاسما مقدماتی فرض شده است. پیشینه ریاضی مورد نیاز شامل دانش حساب برداری، جبر خطی و نظریه فرم تبدیل فوریه است که در برنامه های درسی استاندارد فیزیک در مقطع کارشناسی با آن مواجه می شویم. یک آشنایی منطقی با تئوری توابع یک متغیر مختلط از جمله یکپارچه سازی کانتور و قضیه باقیمانده فرض شده است.

This book is a study of plasma waves which are observed in the earth's magnetosphere. The emphasis is on a thorough, but concise, treatment of the necessary theory and the use of this theory to understand the manifold varieties of waves which are observed by ground-based instruments and by satellites. We restrict our treatment to waves with wavelengths short compared with the spatial scales of the background plasma in the mag­ netosphere. By so doing we exclude large scale magnetohydrodynamic phenomena such as ULF pulsations in the Pc2-5 ranges. The field is an active one and we cannot hope to discuss every wave phenomenon ever observed in the magnetosphere! We try instead to give a good treatment of phenomena which are well understood, and which illustrate as many different parts of the theory as possible. It is thus hoped to put the reader in a position to understand the current literature. The treatment is aimed at a beginning graduate student in the field but it is hoped that it will also be of use as a reference to established workers. A knowledge of electromagnetic theory and some elementary plasma physics is assumed. The mathematical background required in­ cludes a knowledge of vector calculus, linear algebra, and Fourier trans­ form theory encountered in standard undergraduate physics curricula. A reasonable acquaintance with the theory of functions of a complex vari­ able including contour integration and the residue theorem is assumed.