Introduction to plasma physics

PHYS-325 / 3 credits

Teacher: Loizu Cisquella Joaquim

Language: French

Résumé

Introduction à la physique des plasmas destinée à donner une vue globale des propriétés essentielles et uniques d'un plasma et à présenter les approches couramment utilisées pour modéliser son comportement. Application à la fusion thermonucléaire ainsi qu'à certains phénomènes de l'astrophysique.

Contenu

  • Etat de plasma, histoire, applications, écrantage de Debye
  • Collisions Coulombiennes, resistivité d'un plasma
  • Particules dans champs E et B, confinement magnétique
  • Principes de fusion thermonucléaire
  • Magnétohydrodynamique (MHD), théorèmes, applications
  • Equilibres MHD
  • Ondes MHD (plasma homogène)
  • Stabilité MHD (plasma inhomogène)
  • Modèle à deux fluides
  • Ondes plasma (onde électromagnétique, onde acoustique, onde Langmuir) et applications

Compétences requises

Cours prérequis indicatifs

PHYS-324 Electrodynamique

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

  • Evaluer les ordres de grandeurs spécifiques au plasma
  • Justifier le choix de modèles pour la charactérisation de phénomèmes spécifiques dans un plasma
  • Dériver certains théorèmes et propriétés fondamentales des plasmas
  • Exposer différentes applications des plasmas à la fusion et à l'astrophysique

Méthode d'enseignement

Ex cathedra et exercices en classe

Méthode d'évaluation

Examen Oral

Encadrement

Office hours Oui
Assistants Oui
Forum électronique Oui

Ressources

Bibliographie

  • Notes polycopiées du Prof. Alberti
  • Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion, F. Chen (Plenum Publishing Corporation, 1984)
  • Introduction to Plasma Physics, R.J. Goldston et P.H. Rutherford (IOP, 1995)
  • Plasma Physics and Fusion Energy, J.Freidberg (Cambridge, 2007)
  • Fundamentals of Plasmas Physics, P.M. Bellan (Cambridge University Press, 2006)

Ressources en bibliothèque

Liens Moodle

Préparation pour

PHYS-423 Plasma I

PHYS-424 Plasma II

In the programs

  • Semester: Spring
  • Exam form: Oral (summer session)
  • Subject examined: Introduction to plasma physics
  • Lecture: 2 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Exercises: 1 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: optional

Reference week

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