Resonant Waves in the Terrestrial Magnetosphere
57
0
0
Full text
(2) . .
(3)
(4)
(5)
(6) ! "# $%%&.
(7) .
(8)
(9)
(10) . !" #!"$%# && #!'()!* +
(11). ( ,%*$-( ) ,$ . -!* *%, #$-#/ , 0 . %( $-( )1.-(! " *2..%#$ !3% #$. ." -( $ . 1" 2.. ,% #%( !!.$% $'% #$ #%4 *% */ , .% ,% -%5#%* %" (!'( $ -%*$ "$%"0**%#6 !" #!"$%#6 0 . %( $-( )1.-(! 6 %( $("$ .% 6 #!'()!*7 ' . !**8 "$(--! 6 0.0-#$ . "8'( 9 $ %"-$#%#--%" $'% 9 .
(12) $$$. .
(13)
(14) !
(15) " #
(16)
(17) $
(18) %
(19) " . ! & ' " " ( (
(20) " ) '
(21) .
(22)
(23) .
(24) :$"-# , !"%*!-# ;!0, $(% #! %45"%-- *8 -$ '%"%-# ." #$#0,% #! *8 -05%" $-!" "!7 "- !* %". !" )$- $ 0 % -'$% #$<' .0$, '% , !" $ #"!,0'$ . *% #! #)% <%, ! -5 '% 5)8-$'-7 * -! ." #%0 #! "!7 7 7 =7 + (%" !" $ #"!,0'$ . *% #! 9: ; %-7 ! "!7 >1" = "(0 , !" %$ . ."% # !--7 ! !**8 ?!) --! 6 "7 !* - "--! 6 "7 %"" % $ ,@ $-#6 "7
(25) $'(! 8 ')% (!6 A $ $ ! , "7 $# 0% !" 0 % -'$% #$<' ,$-'0--$! -7.
(26)
(27)
(28) . . . . 7 B -%" #$! - ! :$%, $ % %-! '%- 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 B -%" #$! - ! !!$, , C!*5"%--$! B-'$ #$! - 7 7 7 7 7 7 7
(29) ! . &7 &7 &7 &7& &7. :$%, $ % %-! '%- 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 )% = @0 #$! - $ $5!% >%!*%#"8 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 -# $$#$%- - "$ %" 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 $ %#$' "% #*% # ! 9: + %- ;$#) -* D$*0#) + %% .#) ! !-5)%"$' 3%'#- 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7. " . . . 7 C0-#%" 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 . 7 05%"
(30) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 . # $""!. 7 7 7 7&. 5%" 7 7 7 7 7 7 7 5%" 7 7 7 7 7 7 7 5%" 7 7 7 7 7 7 7 C! '0,$ . %* "(-. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. 7 7 7 7. . &. % & ' . (. ) !. . $$.
(31)
(32)
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
(35)
(36) )$- #)%-$- $- -%, ! #)% !!;$ . 5 5%"- 7 "$(--! 6 7 7 76 7 7 =7 + (%"6 , ?7 7 7 #%5)% -! 6 -# #$-#$' '!""% #$! ! ' 50- #$! - , -! " ;$ , 5"%--0"% !-'$ #$! -6
(37) 6 ''%5#%, !" 50 $' #$! 7 7 "$(--! 6 7 7 76 7 >7 !* %".6 , 77 > --*%$%"6 C0-#%" - #%$#% ! -%" #$! - ! *D 50- #$! - $ #)% , 8-$,% * . %#!-5)%"%6
(38) 6 ,!$ 7 I7 -"7 7 &7 6 $ 5"%--6 7 7 "$(--! 6 7 7 76 7 >7 !* %".6 7 7 =7 + (%"6 , 77 > --*%$%"6 !!$, 9: !-'$ #$! - $ #)% , 8-$,% * . %#!-5)%"% C0-#%" -#0,86 -0 *$##%, #! 6 7 )%-% 5 5%"- "% )%"% #%" "%%""%, #! - 5%" 6 5%" , 5%" "%-5%' #$ %87. 4$.
(39)
(40) .
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
(42) .
(43)
(44) IMAGE magnetometer network 1994-03-08 1 minute averages. NAL LYR HOR 1000 nT. HOP BJN SOR KEV TRO. X-COMPONENT. MAS KIL MUO PEL OUJ HAN NUR. 06:00. 06:30. 07:00. 07:30. 08:00. Hour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
(46)
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· J > 06 ;)%"% E $- #)% %%'#"$' <%, , J $- #)% '0""% # ,% -$#87 !;% %" #$-0 ; ", ! #)% '0-5 #)%"% $- .% %" #!" "%.$! GE ·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∼ 103 − 104 H , ,% -% G 5 "#$'%-'*−3H 5 -* 7 )$- "%.$! $- #)% ' %, #)% 5 -* -5)%"%7 )% 5 -* -5)%"% '!"!# #%;$#) #)% "#) #)!0.) $#- !0#%" "%.$! - "% ," ..%, -$. $<' #87 )% *% 5 - * -5)%"% $- -!*%;) # *$-% ,$ . -$ '% $# $- <%, $. %, -#"0'#0"% , #) # $#.
(48) .
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vD =. 2W||ˆ rc × B Fext × B E × B W⊥ B × ∇B + + + B2 qB 3 qRc B 2 qB 2. ;)%"% W⊥,|| $- #)% 5%"5% ,$'0 "5 " % % %".8 ! #)% 5 "#$'%6 Rc $- #)% " ,$0- ! '0" #0"% ! B6 ˆrc $- 0 $# %'#!" !0#; ", "!* #)% '% #"% ! '0" #0"% , Fext "%5"%-% #- ! %%'#"!* . %#$' !"'%-7 $ '% #)$- ,"$# *!#$! $- 5"%,!*$ #8 ;%-#; ", !" $! - , % -#; ", !" %%'#"! -6 #)$- -%#- 05 '0""% # "!0 , #)% "#) ' %, #)% "$ . '0""% #7 )% $ #% -$#8 ! #)% 5 "#$'%- $- ,%5% ,% # ! #)% ,$-# '% "!* "#) , -! ! #)% !' #$! ! . #)% * . %#$' <%, $ %- ;$#) 5% ( $ #)% $ #% -$#8 # #)% * . %#$' %@0 #!"7 )%-% 5 "#$'%- #)0- !"* " ,$ #$! %#- "!* 55"!4$* #%8 (* #! RE $ .%!'% #"$' ,$-# '% "!* "#)7 )% " ,$ #$! %# 5 "#$'%- ) % ;$,% " .% ! % %".$%- "!* %; (%M 05 #! =%M $ #)% !0#%" " ,$ #$! %#-7 :!" !; % %".8 5 "#$'%- GN (%MH B+ $- #)% ,!*$ # $! O + $- '% "8 ,!*$ # !" % %".$%- ! % (%M7 - ;$#) #)% 5 -* -5)%"% #)% '!*5!-$#$! , !' #$! ! #)% " ,$ #$! %#- "% -#"! .8 ,%5% ,% # ! #)% * . %#!-5)%"$' '! ,$#$! -7 )% 5 "#$'%- $ #)% " ,$ #$! %#- "% -$. $<' # -!0"'% ! "%% % %".8 #) # $ 0* %" ! 5 -* $ -# $$#$%- ' .% %" #% 9: ; %-7 )$- $- 0"#)%" ,$-'0--%, $ -%'#$! G&7H7 )% * . %#!5 0-% $- #)% !0 , "8 ;)%"% #)% 5"%--0"% "!* #)% .%!* . %#$' <%, '%- #)% ($ %#$' 5"%--0"% "!* #)% -! " ;$ ,7 )% !; -)!'( $- !"*%, ;)%"% #)% -05%" * . %#!-! $' -! " ;$ , -!;- ,!; 7 )% ,$-# '% "!* #)% !; -)!'( #! #)% * . %#!5 0-% $- ' %, #)% -# , !3 ,$-# '% , $- #85$' 8 %; RE 7 )%"% $- '! -$,%" % ; % '#$ $#8 $ #)% 05-#"% * "%.$! $ "! # ! #)% !; -)!'(7 )% ; %- "% .% %" #%, 8 0* %" ! -!0"'%-6 ! % -0') %$ . 5 "#$'%- -' ##%"%, 8 #)% !; -)!'( *! $ . 05-#"% * , 8 "$!0- $ -# $$#$%- .% %" #$ . ; %#) # "% #)% '! %'#%, #$-0 ; ", 8 #)% -! " ;$ ,7 B % %4 *5% ! ; %.% %" #%, $ #)$- ; 8 "% ' 50- #$! -7 )% "%.$! %#;%% #)% !; -)!'( , #)% * . %#!5 0-% $- ' %, #)% * . %#!-)% #)7 %"% #)% ,%'%%" #%, -! " ;$ , $- ,%K%'#%, , K!;- "!0 , #)% * . %#!5 0-%7 #)% #$-0 ; ", ,$"%'#$! "!* "#) #)% .%!* . %#$' <%, $ %- "% -#"%#')%, 8 #)% -! " ;$ ,6 -$. $<' #8 #%"$ . #)% * . %#$' #!5!!.87 )$- !"*- #)% * . %#!# $ ;)$') %4#% ,- -% %" )0 ,"%, RE $ #)% #$-0 ; ", ,$"%'#$! 7 )% * $ "%.$! - $ #)% # $ "% #)% ! %-7 )% * . %#!# $ ! %- ) % !; 5 -* ,% -$#8 , #)%$" <%, $ %- "%.
(50) . :$.0"% 7 ')%* #$' $0-#" #$! ! #)% #%""%-#"$ * . %#!-5)%"%7 )% =: $,%5$'#%, - -!0#); ", , #)% -0 ; ", ,$"%'#$! $- #! #)% %# $ #)% <.0"%7 :"!* +%$-- EF7 '! %'#%, #! #)% 5! " "%.$! - , #)% -! " ;$ ,7 )% 5 -* -)%%# $- #)% "%.$! $ #)% # $ ;$#) '!-%, <%, $ %- , ) - "% #$ %8 )!# 5 -* 5!50 #$! G∼ (%MH7 )% 5 -* -)%%# !0 , "8 8%" $- #)% !0 , "8 %#;%% #)% 5 -* -)%%# , #)% ! %- , $- !"*%, 8 5 "#$'%- ''%%" #%, 8 "%'! %'#$! 5"!'%--%- $ #)% # $7 )% 5 -* -)%%# , #)% 5 -* -)%%# !0 , "8 8%" * 5 ,!; #! #)% 0"!" D! %-7 )% 5! " ' 5 $- #)% "%.$! "!0 , #)% * . %#$' 5!% !0 ,%, 8 #)% 0"!" ! 7 %#;%% #)% "%.$! - ! .%!* . %#$' <%, $ %- #) # %4#% , #! #)% , 8-$,% , $.)#-$,% $- "%.$! ;$#) %"8 ;% ( * . %#$' <%, ' %, #)% '0-57 # ' % -%% - 0 % $(% -8-#%* ;)%"% 5 "#$'%- ' ,$"%'#8 % #%" #)% * . %#!-5)%"%7 )% '0-5 ' % ,$ $,%, $ #! )$.) #$#0,% , !; #$#0,% 5 "#6 ;)%"% #)% )$.) #$#0,% 5 "# ' % "%. ",%, - -%'#$! ! #)% * . %#!-5)%"$' !0 , "8 , #)% !; #$#0,% 5 "# G!" #)% '0-5 5"!5%"H $- , 8-$,% "%.$! %4#% ,$ . !0# 7 )!0"$ !' #$*% , !0# ◦ $ #$#0,%7 # $- ; 8- .!!, #! (%%5 $ *$ , #) # #)% * . %#!-5)%"% $- )$.)8 ,8 *$' -! #)% ! % -)!0, % $%;%, - ,%-'"$5#$! ! #)% * . %#!-5)%"% ! %" .%7.
(51)
(52) .
(53)
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
(55) !# ."%% ;$#) #)$- 5$'#0"%6 !" $ -# '% (%" EF -! '! ,0'#%, ".% -# #$-#$' -#0,8 ;$#) * . %#!*%#%"-7 )%8 ,$, !# < , 8 % $,% '% ! #)%-% 5"%,!*$ # "%@0% '$%-7 )%-% 5"%,!*$ # "%@0% '$%-6 -!*%#$*%- "%%""%, #! - ' $#8 *!,%- *-! GC= H #%" *-! E &F !" % % P* .$' "%@0% '$%-Q6 "% ) ", #! "%'! '$% ;$#) #)% ,8 *$' %) $!" ! #)% * . %#!-5)%"% , % , + (%" EF #! -0..%-# ,$3%"% # %45 #$! , #)$- $.
(56) .
(57)
(58)
(59)
(60) . ,$-'0--%, $ -%'#$! G&7 H7 )$- *!,% ; - -#0,$%, %45%"$*% # 8 8 #%5)% -! , + (%" E F , $ 5%" ! #)$- #)%-$-7 %5(! , 5% '% E&F 5%"!"*%, -$*$ " -#0,8 8 '!*5 "$ . #)% -5%'#" "!* ."!0 , -%, * . %#!*%#%"- , #)% C -5 '%'" #7 )%"% "% %; $ 8 ,$"%'# ! -%" #$! - ! #)%-% ' $#8; %.0$,% *!,%- , -!*% ! #)% 5"! %*- $ ! %, $ #)$- "% ,$-'0--%, $ + #%"- EF7 ".% 0* %" ! -# #$-#$' -#0,$%- %4 *$ $ . #)% !''0""% '% ,$-#"$ 0#$! !" !#) ; %- ;$#) -* , ".% D$*0#) ; % 0* %"- ) % %% '! ,0'#%,7 :!" -* m ' ; %- #)%"% $- 5% ( $ #)% !''0""% '% " #% # #)% K (- ! #)% * . %#!-5)%"%7 >"!0 , -%, *% -0"%*% #- 0-0 8 $ ,$' #% .! * 4$*0* # #)% , ; K ( ;)%"% - - #%$#% *% -0"%*% #- 8$%, -8**%#"$' , ; ,0-( !' '0""% '% ,$-#"$ 0#$! 7 %45 #$! !" #)$- '!0, % !' #$*% "$ #$! $ #)% <%, $ % "%-! '% ;$,#) - 5"!5!-%, 8 > --*%$%" , #%* ')%" EF7 - #)% : -#"0'#0"% %'!*%- ""!;%" #)% -$. *% -0"%, ! #)% ."!0 , ,%'"% -%- %4 5! % #$ 8 - ,$-'0--%, $ -%'#$! G&7 H7 )% !''0""% '% 5"! $$#8 -! $ '"% -%;$#) $ '"% -$ . L E F7.
(61)
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
(63) 0*%"!0- -#0,$%- ;$#) " , ") % -! %% 5%"!"*%,7 9 $(% ."!0 , -%, * . %#!*%#%"-6 " , "- ' -! ! -%" % ; %- ;$#) ".% D$*0#) ; % 0* %"- Gm ≥ 10H7 #)!0.) #)% %4'$# .
(64)
(65)
(66)
(67)
(68)
(69)
(70)
(71)
(72)
(73) #$! *%') $-*- !" .$ # 50- #$! - $- ."%%, 05! 6 #)% *!,% -#"0'#0"% ! . #)% .%!* . %#$' <%, $ %- $- -#$ 0 ,%" '! -$,%" % ,% #%7 C!*5"%--$! 50- #$! - "% 0-0 8 --!'$ #%, ;$#) #)% ,"$#*$""!" $ -# $$#8 , "% #)% ,!*$ # 50- #$! #85% ! -%" %, %8! , L = 87 )$- ' $ #0$#$ %8 % 0 ,%"-#!!, "!* #)% β ,%5% ,% '% ! #)% ,"$#*$""!" $ -# $$#87 :!" -* %" L6 #)% * . %#$' <%, %'!*%- -#"! .%" , #)0- β ,%'"% -%- , #)% $-!#"!58 "%@0$"%, !" $ -# $$#8 ) - #! $ '"% -%7 :!" -* β 5 -* - Gβ 1H6 #)% ,"$# *$""!" $ -# $$#8 $- #)0- 0 $(%8 #! !''0"7 C!*5"%--$! !-'$ #$! - "% ! -%" %, #! ) % !0# ! 5) -% 5"%--0"% , * . %#$' K0'#0 #$! - $ ''!", '% ;$#) #)%!"87 ( ) -)$ EF -#0,$%, #)% D$*0#) ') " '#%"$-#$'- ! 0* %" ! '!* 5"%--$! ' ; % % % #- # .%!-8 ')"! !0- !" $#7 )% % % #- !''0""%, $ #)% , 8-$,% * . %#!-5)%"% , *!-# ! #)%* ,0"$ . #)% "%'! %"8 5) -% ! .%!* . %#$' -#!"*7 )%8 0-%, #;! - #%$#%-6 ;$#) -* G 7&◦7 ◦H D$*0#) -%5 " #$! #! ,%#%"*$ % #)% m 0* %" ! #)% ; %- 8 ' '0 #$ . #)% '"!-- 5) -% !" #)% #;! *% -0"%, -$. -7 )% ; %- ;)%"% !0 , #! ) % m 0* %"- $ #)% " .% ! & #! 6 ;$#) #)% %. #$ % -$. $*58$ . ;%-#; ", 5"!5 . #$! 7 :"!* #)% %-#$* #%- ! #)% D$*0#) ; % 0* %"- #)%8 0-%, #)% ,%< $#$! - λφ ≡ |2πr/m| , Vφ ≡ |2πf r/m|6 ;)%"% r $- #)% .%!'% #"$' ,$-# '% ! #)% - #%$#% , f $- #)% ; % "%@0% '8 #! ,%#%"*$ % #)% D$*0#) ; %% .#) , 5) -% %!'$#8 "%-5%' #$ %87 +$#) #)%-% %-#$* #%, #)%8 !0 , D$*0#) ; %% .#)- $ #)% " .% "!* (* #! (* , D$*0#) 5) -% %!'$#$%- "!* −4 #! −14 (*- !" #)%$" % % #-7 $-!#"!5$' 5 "#$'% ,$-#"$ 0#$! - , 5 "#$'% K04 !-'$ #$! - ◦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
(74) .
(75)
(76)
(77)
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
(79) .
(80) ! $ . #)% = ; % %@0 #$! - $ "% $-#$' * . %#!-5)%"% .%!*%#"8 "%@0$"% 0*%"$' '!*50# #$! -7
(81) % %"#)%%--6 5)8-$' 0 ,%"-# ,$ . $- *!"% % -$8 ! # $ %, "!* 8#$' -!0#$! #! #)% %@0 #$! -7 )0- ;% %%, #! * (% -!*% -$*5$<' #$! - $ !",%" #! ! # $ -0') -!0#$! 7 C! -$,%" !4*!,% ! #)% * . %#!-5)%"%6 ;%"% #)% x 4$- $- ! . #)% 0 "#) $ % G5!-$#$ % % "#); ",H6 #)% z 4$- $- ! . #)% * . %#$' <%, $ %-6 ;)$') "% -#" $.)# $ #)$- .%!*%#"8 , #)% y 4$- "%5"%-% #- #)% % -#;%-# '!*5! % #7 )% 5"%--0"% p6 #)% ,% -$#8 ρ , #)% * . %#$' <%, B "% --0*%, #! % 0 '#$! - ! x ! 87 5$'#0"% ! #)$- !4*!,% $- -)!; $ :$.0"% G&7 H7 )% ; % $- --0*%, #! "8 - exp i(ky y + kz z − ωt)7 #)!0.) "036 ;% -) -%% #) # #)$- *!,% '! # $ - -!*% ! #)% ! -%" %, % #0"%-7 )% $,% = %@0 #$! - ' % ;"$##% $ #)% !"* G;)%"% *5R"%J- ; ) %% 0-%, #! %$*$ #% #)% '0""% #H B dv B2 = ρ · ∇B − ∇ p + dt μ0 2μ0. G&7 H. dρ = −ρ∇ · v dt. G&7H. dp = −γp∇ · v dt. G&7H. dB = B · ∇v − B∇ · v dt. G&7&H. ;)%"% v $- #)% %!'$#8 5%"#0" #$! ! #)% 5 -* , γ $- #)% 5!8#"!5$' $ ,%47 +$#) !0" --0*5#$! ! #)% "$ #$! - $ #)% y, z, t '!*5! % #-6 #)% 5 "#$ ,%"$ #$ %- %'!*%6 ∂t = −iω6 ∂y = iky , ∂z = ikz 7 $ % "$D$ . @0 #$! G&7 H6 .
(82) &.
(83)
(84)
(85) (a). magnetopause. resonance turning point magnetosheath (b) turning point. y magnetopause. resonance. magnetosheath V IV. III. II. I. B ÑVA ÑVS 0. xT. xR. x. :$.0"% &7 G H 0-#" #$! ! #)% !0 , "$%- !"*$ . #)% * . %#!-5)%"$' ' $#8; %.0$,%7 G H !4*!,% ! #)% * . %#!-5)%"$' ' $#8; %.0$,%7 :"!* + (%" EF7 G&7H , G&7&H ;$#) #)% $ #"!,0'#$! ! #)% 5 -* ,$-5 '%*% # ξ= iv/ω , #)% .% %" $D%, 5"%--0"% ψ ≡ p + B · b/μ0 ;% .%# G!!;$ . + (%" EFH b dψ bx dB + ikψ − ik · B = dx μ0 μ0 dx dvx dp + ik · v = −vx −iωp + ρVS2 dx dx dvx dB + ik · v = vx . iωb + i (k · B) v − B dx dx −iωρv + x ˆ. G&7 H G&7H G&7H.
(86)
(87) . +$#) #)% D%"!!",%" *!*% #0* %@0 #$! 6 B dB dp =− dx μ0 dx. G&7H. #)%-% ' % '!* $ %, #! .$ % #;! -%'! ,!",%" ,$3%"% #$ %@0 #$! - !" ξx , ψ. ;)%"% ;% ) % ,%< %, G(x) =. d2 ξx (F/G) dξx + Gξx = 0 + dx2 (F/G) dx. G&7H. d2 ψ F dψ + Gψ = 0 − dx2 F dx 2 F(x) = ρ ω 2 − (k · VA ). G&7 H. ω4 2. ω 2 (VA2 + VS2 ) − (k · VA ) VS2. G&7 H − ky2 − kz2 .. G&7 H. 9 #$ !; ;% ) % --0*%, #) # #)% 5 -* 5"%--0"% p6 $- < $#%7 !;% %" $ #)% '!,5 -* % $"! *% # ! #)% !0#%" * . %#!-5)%"% #)% 5"%--0"% ' % %.%'#%,6 #)0- G&7 H # (%- #)% !"* G(x) =. ω VA. 2. − ky2 − kz2 .. G&7 H. @0 #$! G&7H , G&7 H ) % #0" $ . 5!$ # !" G(xT ) = 06 #%" ;)$') #)% -!0#$! - "% % %-'% #7 :!" F(xR ) = 0 #)% %@0 #$! - ) % "%-! '%7 )% -$' 5$'#0"% $- #) # -# * . %#!-! $' ; % $- 5"!5 . #%, ! . #)% x,$"%'#$! #!; ",- "#)7 )$- ; % '!0, ) % %% .% %" #%, $ 0* %" ! ; 8-6 #)% <"-# 5"!5!-%, *%') $-* ; - #)% % $ %*)!#D $ -# $$#8 # #)% * . %#!5 0-%7 #)% ; % "% ')%- #)% #0" $ . 5!$ # $# %'!*%- % %-'% # 0# ' % ( -0 -# #$ % %".8 #! #)% "%-! '% %' 0-% ! $#- '!-% 5"!4$*$#87 :"!* #)% y'!*5! % # ! @0 #$! G&7 H , G&7H ;% ' .%# "% #$! %#;%% #)% y'!*5! % # ! #)% 5 -* ,$-5 '%*% # , #)% z '!*5! % # ! #)% ; % * . %#$' <%, ξy =. . iky Bbz /μ0 2. ρ ω 2 − (k · VA ). .. G&7 &H. )% "% #$! %#;%% #)% 5 -* ,$-5 '%*% # , #)% %%'#"$' <%, ' % ! # $ %, "!* #)% "!D% $ '! ,$#$! 6 8$%,$ . Ex = −iωξy B 7 +% -%% #) # $ bz $- < $#% # #)% "%-! '%6 @0 #$! G&7 &H $*5$%- #) # #)% x'!*5! % # ! #)% %%'#"$' <%, G , -! #)% '!""%-5! ,$ . '!*5! % # by H ."!;- ;$#)!0# $*$#-7 )$- "%-! # *!,% '!05$ . ; - <"-# ,$-'0--%, 8 * ! E F 0# %' *% ;$,%8 ( !; #! #)% -'$% #$<' '!**0 $#8 8 #)% 5 5%"- 8 !0#);!!, E F , C)% , -%. ; E F7.
(88) .
(89)
(90)
(91) . ! -#0,8 #)% 5! "$D #$! ! #)% ; % ;% ' '! -$,%" #)% x'!*5! % # ! @0 #$! G&7 H #! .%# %45"%--$! !" ξx ξx =. . dψ/dx. ρ ω 2 − (k · VA ). 2. .. G&7 H. )0- ;% ' .%# %45"%--$! !" #)% 5! "$D #$! 0-$ . @0 #$! G&7 &H , G&7 H6 "%# $ $ . #)% .% %" $D%, 5"%--0"% ψ ξy iky ψ . = ξx dψ/dx. G&7 H. :"!* @0 #$! G&7 H ;% ' -%% #) # #)% 5! "$D #$! ,%5% ,- ! #)% -$. ! dψ/dx , ky 7 )0- #)% #)%!"8 5"%,$'#- ◦ 5) -% -)$# '"!-- #)% "%-! '% , '"!-- !' !! 7 )$- $- $ ."%%*% # ;$#) ! -%" #$! - - ,$-'0--%, $ -%'#$! G7 H7 $ '% #)%"% $- -$ .0 "$#8 # #)% 5!$ # ! "%-! '% #)% 5"! %* $- $,%< %, "!* 5)8-$' 5!$ # ! $%;7 )$- -$#0 #$! ' % "%*%,$%, 8 $ #"!,0'$ . !--%- G'!*5%4 ωH $ #! #)% -8-#%*7 B % ; 8 $- #! --0*% < $#% "%-$-#$ $#8 # #)% $! !-5)%"$' !0 , "$%- -! #) # % %".8 "!* #)% ; % ' ,$--$5 #% $ #)% $! !-5)%"%7.
(92)
(93)
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xT. . kx (x)dx =. n+. 1 4. . π. n = 0, 1, 2, ..... G&7 H. )% #" 55$ . ! ; % $ #)% ' $#8 $- -! ,%5% ,% # ! #)% 5"!5%"#$%- ! #)% !0 , "$%- ! #)% ' $#87 %# $%, 8-$- ! #)% ' $#8; %.0$,% ;$#) #)% %3%'#! #)% "%-! '% $ '0,%, $- ,$L'0# , ;% -) !# % !" #% #)$- 0"#)%" )%"%7.
(95) . )% ' $#8; %.0$,%*!,% $- @0$#% -0''%--0 $ %45 $ $ . * 8 ! #)% 5"!*$ % # % #0"%- ! :-7 !;% %" - ,$-'0--%, $ C) 5#%" -!*% ! -%" #$! % #0"%-.
(96)
(97)
(98)
(99) . . "% %"8 ) ", #! "%'! '$% ;$#) #)$- *!,%7 + (%" EF -)!;%, #) # $# $- 5!--$ % !" -# * . %#!-! $' ; %- $ #)% -! " ;$ , #! ,%$ %" % %".8 #! #)% "%-! '%7 )%8 -0..%-#%, #) # #)% ' $#8; %.0$,% $ #)$- "%-5%'# -)!0, % $%;%, - !5#$' <#%" !" #)$ <*7 )$- *!,% $- -#0,$%, %45%"$*% # 8 $ 5%" ! #)$- #)%-$-7 )$- $- $ #%"%-#$ . #)%!"8 %' 0-% $# -! ) 55% - #) # #)% 0 J- '!*5"%--$! %$.% !-'$ #$! -6 ' %, p*!,%-6 !''0" $ #)% ' "%@0% '8 -5%'#"0*7 !;% %"6 ;)%#)%" #)%-% *!,%- ' 5"!5 . #% !0# $ #! #)% -! " ;$ , $- -#$ !5% @0%-#$! 6 , #)% $,% #) # $# $- #)% p*!,%- #) # ' 0-% #)% ,$-'"%#% "%@0% '$%- ! -%" %, $8%# I0-# $ #"$.0$ . !#$! 7. . ! "#$ %&'
(100) $ (
(101) ). B % -#%5 #!; ",- *!"% "% $-#$' *!,% ! 9: 50- #$! - $- #! 0-% ,$5!% .%!*%#"8 G 55% ,$4 GHH7 # $- #0" #! --0*% ) "*! $' %) $!" $ #)% D$*0#) ,$"%'#$! 6 #)0- #)% ; % $- 5"!5!"#$! #! exp i (mφ − ωt)7 +$#) #)% %45"%--$! G7H !" #)% '0" $ #)$- '!!",$ #% -8-#%* #)% = %@0 #$! - %'!*% VA2 1 ∂ (hφ Bφ ) − imBμ hφ hμ ∂μ 2 ∂ (hν Bν ) ∂ (hμ Bμ ) V − iωEφ = − A hν hμ ∂μ ∂ν 1 ∂ (hφ Eφ ) 1 − imEν iωBμ = hφ hν ∂ν 1 ∂ (hφ Eφ ) iωBν = − hμ hφ ∂μ 1 ∂ (hν Eν ) iωBφ = hμ hν ∂μ iωEν =. G&7 H G&7 H G&7 H G&7 H G&7H. )%"% "% #;! %4#"%*% ' -%- #! #)%-% %@0 #$! -7 )% <"-# $- ;)%"% m = 06 6 ".% D$*0#) ; %% .#)-7 %"% #)% %@0 #$! - ,%'!05% $ #! #;! -%#-6 ! % ,%-'"$ $ . #!"!$, *!,% ;)%"% #)% * . %#$' <%, $- 5! "$D%, $ #)% D$*0#) ,$"%'#$! 6 ,%-'"$ %, 8 #)% '!*5! % #- Eν , Bφ 7 )% !#)%" ;$#) *%"$,$! , '!*5"%- -$! * . %#$' 5%"#0" #$! 6 ;$#) #)% '!*5! % #- Eφ 6 Bμ , Bν 7 )% -%'! , ' -% $- ;)%"% m → ∞7 %"%6 Eν , Bμ , Bφ "% %'%-- "$8 D%"! !" #)% %@0 #$! #! % - #$-<%,7 )$- ,%-'"$ %- *!,% ! !-'$ #$! - #) # ) % #)% * . %#$' <%, 5! "$D%, $ #)% ν ,$"%'#$! Gφ,$"%'#$! !" #)% %%'#"$' <%,H7 )$- *!,% $- -!*% #$*%- #%"*%, #)% .0$,%, 5!!$, *!,% E&F7 )% #%"* *%"$,$! !-'$ #$! - $ -! 0-%, EF7 +% -) -%% #) # ; %- ;$#) -* D$*0#) ; %% .#)- -! ' ) % -$. $<' # '!*5"%--$! '!*5! % #7.
(102) .
(103)
(104)
(105) . *
(106)
(107) $ 9: ; %- ;$#) ".% D$*0#) ; % 0* %"- G|m|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m 9: ; %-6 ! % $- '!*5"%--$! ; % ;$#) ,!*$ # <%, $. %, '!*5! % #6 #)% !#)%" $- #" - %"-% ; % ;$#) ,!*$ # " ,$ Gν '!*5! % # $ ,$5!% '!!",$ #%-H '!*5! % #7.
(108)
(109)
(110) . 0 -#!"* $ I%'#$! ! % %".%#$' 5 "#$'%- ' ' 0-% P 0*5! #)%# $Q $ -# $$#87 ,$5!%<%, .%!*%#"8 ') ".%, 5 "#$'% 5%"!"*- !0 '% *!#$! %#;%% #)% *$""!" 5!$ #-7 )%"% $- -! D$*0#) ,"$# ,0% #! ." ,$% # , '0" #0"% ,"$#-7 C! -$,%" 0 , *% # *!,% -# ,$ . ; %6 6 #)% %%'#"$' <%, ) - #)% - *% 5) -% ! . #)% <%, $ %7 5 "#$'% ;$#) #)% - *% D$*0#) ,"$# "%@0% '8 ωd - #)% ; %- D$*0#) 5) -% %!'$#8 ω/m ;$ #)% %45%"$% '% '! -# # %%'#"$' <%,7 %".8 ' #)0- % #" -%""%, %#;%% #)% 5 "#$'% , #)% ; % ;$#) #)% "%-! '% '! ,$#$! ω − mωd = 07 #)% -# ,$ . ; % $- ! )$.)%" ) "*! $' 0* %"6 n = 1, 2, 3...6 #)% #)% !0 '% *!#$! ! #)% 5 "#$'% -! ) #! % '! -$,%"%,7 )% "%@0$"%*% # !" #)% 5 "#$'% #! % $ 5) -% ;$#) #)% ; % $- #) # $# #" %- ±n D$*0#) ; %% .#)- $ ! % !0 '% '8'%7 #)% "%%"% '% " *% ! #)% ; % #)% 5 "#$'%J- !55%" -)$#%, 5) -% -5%%, $- ωD = ωd − ω/m7 +$#) #)% 5 "#$'%J- !0 '% "%@0% '8 ωb 6 ;% .%# #)% '! ,$#$! !" $ ;% "" .% #)% #%"*-6. n(2π/m) 2π = ωD ωb. G&7H. mωd − ω = nωb. G&7&H E. F !#%, #) # #)$-. !" #)% 5 "#$'% #! % $ 5) -% ;$#) #)% ; %7 !0#);!!, %@0 #$! ' % ,$ $,%, $ #! #)"%% ' -%-7. n = 0 '!""%-5! ,- #! ,"$#"%-! '% ;$#) ω = mωd 7. n > 0 .$ %- ω nωb mωd 6 '!""%-5! ,$ . #! !0 '% "%-! '%7.
(111) . . n < 0 .$ %- mωd |n|ωb ω 6 ;)$') $- #)% ,"$#. !0 '% "%-! '% ' -%7 #)% 5 "#$'%- "% #! %%, % %".8 #! #)% ; % #)%"% ) - #! % 0*5 $ #)% ,$- #"$ 0#$! 0 '#$! -0') #) # ∂f /∂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
(112)
(113)
(114)
(115) . )% ,"$#*$""!" $ -# $$#8 ; - <"-# $,% #$<%, 8 -%. ; EF7 )% %3%'#- ! ." ,$% #- $ #)% * . %#$' <%, , ,% -$#8 , < $#% "*!" " ,$0- %3%'#- ;)%"% # (% $ #! ''!0 # $ #)% #"% #*% # ! #)% !",$ "8 *$""!" $ -# $$#87 $ '% #)% #)% #)%!"8 ) - %% ,% %!5%, 8 0* %" ! 0#)!"- G 6 E 6 FH7 )$- $ -# $$#8 ' ,% %!5 $ $-!#"!5$' 5 -* ;)%"% #)% 5%"5% ,$'0 " 5"%--0"% Gp⊥ H $- ".%" #) #)% 5"%--0"% 5 " % #! #)% * . %#$' <%, Gp|| H7 )% $ -# $$#8 '"$#%"$! $ p⊥ 1 + β⊥ 1 − <0 p||. G&7 H. , #)% ,$-#0" '% 5"!5 . #%- ;$#) 55"!4$* #%8 #)% ,% -$#8." ,$% # ,"$# % !'$#8 ! #)% $! -7.
(116)
(117)
(118) . )% ,"$#; % $ -# $$#8 !''0"- $ 5 -* - ;$#) -5 #$ ." ,$% # $ #)% ,$- #"$ 0#$! 0 '#$! 7 )$- $- 0 $(% #)% 5"% $!0- #;! $ -# $$#$%- ,$-'0--%, ! % ;)%"% #)% $ -# $$#8 $- "% #%, #! #)% %!'$#8-5 '% ,$-#"$ 0#$! 7 )% * . % #!-5)%"% ) - -% %" "%.$! - #) # ) % ." ,$% #- $ 5 -* ,% -$#8 !" #%*5%" #0"% , ;)%"% #)% ,"$#; % $ -# $$#8 %'!*%- $*5!"# #7 +)% #"% #$ . #)$- $ -# $$#86 ' "% ) - #! % # (% #! #)% 5 -* β 7 :!" β ≤ me /mi 6 ;)%"% me /mi $#)% %%'#"! 5"!#! * -- " #$!6 #)% $ -# $$#8 ' % #"% #%, - %%'#"!-# #$'7 #)% "%.$*% me /mi β 1 #)% $ -# $$#8 '!05%- #! #)% -)% " *!,%7 :!" β ∼ 1 $# '!05%- #! #)% -# * . %#!-! $' *!,%7 :!" #)% ' -% me /mi β 1 $# ' % -)!; EF #) # #)% ,"$#; % "%@0% '8 $ωi∗ =. ∇ ln (n0 ) k⊥ vT2 i ωci. G&7H. ;)%"% ωci $- #)% $! '8'!#"! "%@0% '86 n0 $- #)% '(."!0 , 5 -* ,% -$#86 k⊥ #)% 5%"5% ,$'0 " ; %% .#) , vT i #)% #)%"* -5%%, ! #)% $! -7 +% !#% #) # #)%.
(119) .
(120)
(121)
(122) . ,$"%'#$! ! 5"!5 . #$! ! #)% ; % $- ,%5% ,% # ! #)% -$. ! #)% ,% -$#8 ." ,$% #7 +)% β ∼ 16 %3%'#- "!* ." ,$% #- $ #)% * . %#$' <%, %'!*% $*5!"# #7 )$% ,- #! #)% $ #"!,0'#$! ! %; ,"$#; % "%@0% '8 ,0% #! #)% * . %#$' <%, ." ,$% # EF ∇ ln (B) k⊥ vT2 i ωiG = G&7H ωci ;)$') $- '!*5 " % #! ωi 7 )%"% "% 0* %" ! '#!"- #) # '!0, @0% ') #)% ,"$#; % $ -# $$#87 β 0.136 -# $$D #$! ,0% #! $! , 0 , *5$ . %'!*%$*5!"# # E& F7 !;% %" #)% -# * . %#!-! $' ; % ' -#$ % %4'$#%,7 )% %4$-#% '% ! '!, %%'#"! - -$. $<' #8 #%"- #)% ,$-5%"-$! "% #$! -! #) # % % . " '#$! *$4#0"% ! #)% !",%" me /mi "%,0'%- #)% ."!;#) " #% #! $ -$. $<' # % %-7 )% #)$", '#!" $- #) # , 0 , *5$ . ,$- 55% "- $ *$""!" * . %#$' <%,6 #)0- -!*% !#)%" ,$--$5 #$! *%') $-* $- "%@0$"%, #! %4'$#% #)% ,"$#; % $ -# $$#87 )$- ! '!0"-% 50#- -% %"% -#" $ ! #)% ,"$#; % $ -# $$#8 - ,"$ %" ! 9: 50- #$! -7 # $- 5"%,$'#%, "!* #)%!"8 #) # )$.)m ; %- ! -%" %, $ #)% "$ . '0""% # "%.$! ) % -8**%#"$' -#"0'#0"% $ #)% " ,$ * . %#$' <%, '!*5! % # %' 0-% ! !;%" '"$#$' β #)"%-)!, !" $ -# $$#8 E 6 6 &F7. +
(123)
(124)
(125) , -
(126) ! . '
(127) ! -
(128) ! C)% , -%. ; E F ,!5#%, .8"!($ %#$' 55"! ') G!!;$ . E FH ;$#) .% %" 5%"#0" #$! δf #! #)% %@0$$ "$0* ,$-#"$ 0#$! 0 '#$! F0 !" #)% #"% #*% # ! .%!* . %#$' 9: ; %-7 )%8 --0*%, #85$' 5 -* 5 " *%#%"- ! -%" %, # .%!-8 ')"! !0- !" $# , '(."!0 , * . %#$' <%, ! #)% !"* B = ∇ψ × ∇φ ;)%"% #)% 0%" 5!#% #$ - ψ, φ $- #)% * . %#$' K04 0 '#$! G-!*%#$*%- "%%""%, #! - #)% " ,$ '!!",$ #%H , D$*0#) .% "%-5%'#$ %87 +% ' -! $ #"!,0'% #)% ,$-# '% ! . #)% <%, $ %6 s6 #! '!*5%#% #)% '!!",$ #% -8-#%*7 % !#$ .. s A = Ad3 v G %!'$#8 -5 '% $ #%." #$! H , A = (1/tb ) s A/|v|| |ds G !0 '% %" .$ .6 ;$#) tb %$ . #)% !0 '% 5%"$!,H #)%8 ,%"$ %, -%# ! "%,0'%, %$.% *!,% %@0 #$! -6 2. 1. || /μ0 = 1 ek · ∇p
(129) ⊥ δψ τ δB 2 B . 1 || + mj QF0 ℘ μ Ωd δψ + μδB ω − mω d j j=i,e || −iπ mj QF0 δ(ω − mω d − Kωb )SB Sψ δψ + SB δB j=i,e K. j. 2 2 ∂δψ ωk⊥ B ∂ σk⊥ 1 || + ΩB δψ
(130) ⊥ δB + δψ = − · ∇p e k μ0 ∂s B ∂s μ0 VA2 B2. G&7H.
(131)
(132) − +iπ. . . mj. QF0 ℘. j=i,e. 1
(133) || Ωκ δψ ek · ∇p 2 B . Ωd Ωd δψ + μδB|| −. 1 ω − mω d. j. || mj QF0 δ(ω − mω d − Kωb )Sψ Sψ δψ + SB δB. j. j=i,e K. G&7H. || = ;)%"% ℘(...) ,% !#%- #)% 5"$ '$5 0%6 μ $- #)% <"-# ,$ #$' $ "$ #6 δB
(134) = ∇ψ(∂/∂ψ)6 Ωκ = ek ·κ6 κ= (B/B · ∇)B/B $- #)% ωδB|| /c6 ek = k × B/B 6 ∇ '0" #0"% ! B6 ΩB = ek · ∇ ln B 6 Ωd = μΩB + v||2 Ωκ /B 6 τ =1+. μ0 ∂p⊥ B ∂B. G&7 H. $- #)% *$""!" *!,% 5 " *%#%" , σ = 1 + μ0. p⊥ − p|| B2. G&7 H. $- #)% <"%)!-% $ -# $$#8 5 " *%#%"7 Q=. 1 ∂ ω + ek · ∇ ∂ ωc. G&7H. q|v|| | ∂J0 (k⊥ ρ) sin Iss1 mj c ∂s 2μJ1 (k⊥ ρ) cos Iss1 SB = k⊥ ρ. Sψ = Ωd J0 (k⊥ ρ) cos Iss1 −. ;$#) Iss = ss (ω − mωd )/|v|| |ds , Ja "% %--% 0 '#$! - ! !",%" a7 +% ' -%% #) # #)% '!*5"%--$! GδB|| H , #)% #" - %"-% GδψH '!*5! % # "% '!05%, $
(135) ⊥ H7 + %5 "#$'% $ #%" '#$! $- ,%-'"$ %, #)% 5"%--0"% ! 0 $!"*$#8 #%"* Gek · ∇p 8 #)% δ(ω − mωd − Kωb ) #%"*6 ;)%"% K $- $ #%.%"7 C)% , -%. ; E F 5"!'%%,%, 8 ,%"$ $ . @0 ," #$' !"* "!* @0 #$! G&7H , G&7H7 :"!* #)$ 8-$- #)%8 ," ; 0* %" ! '! '0-$! -7 :$"-#86 $ #)% ,%'!05%, $*$# ;$#) δψ → 0 $# $- -)!; #) # #)% #$-8**%#"$' δB|| '!*5"%--$! *!,% $- #)% *!-#. 0 -# % ;$#) #)% $ -# $$#8 '"$#%"$! ll τ |δB|| |2 /Bdl < 07 )$- ' % -%% - #)% ,"$#*$""!" $ -# $$#8 '"$#%"$! .% %" $D%, #! * . %#!-5)%"$' 5 -* 7 )0- $# $%45%'#%, #) # ,"$#*$""!" $ -# $$#$%- "% #$-8**%#"$' δB|| *!,%-7 -! #)% ; % "%@0% '8 $- ! #)% !",%" ! #)% ,$ * . %#$' ,"$# "%@0% '8 ! #)% "%-! # 5 "#$'%-7 #)% !#)%" ,%'!05%, ' -%6 ;$#) δB|| → 06 ;)$') "%5"%-% #- #)% #" - %"-% *!,%6 #)%8 '! '0,% #) # 7 )% *!-# 0 -# % *!,%- "% #)% ! %- ;$#) !;%-# "%@0% '86 *% $ . #) # #)% !;%-# ) "*! $'- "% #)% ! %- #) # "% *!-# 0 -# %7 7 :!" 1. 1. N. S.
(136) .
(137)
(138)
(139) . G;)%"% J $- #)% -%'! , ,$ #$' $ "$ #H6 K = 0 ,!%- !# '! #"$ 0#% #! #)% $ -# $$#8 G-%% -! @0 #$! G7H ! C) E FH7 7 )0- #)% K = ±1 #%"*- "% #)% ! %- #) # '! #"$ 0#%- *!-# #! #)% $ -# $$#86 -0..%-#$ . #) # #)% -%'! , ) "*! $' $- #)% *!-# 0 -# % *!,%7 &7 :"!* #)%$" %45"%--$! ! #)% ."!;#) " #% #)%8 '! '0,% #) # #)% K = −1 ' -% G,"$# !0 '% "%-! '% ! )!#6 T ∼ 100 (%M6 $! -H $- ,%-# $$D$ .6 ;)$% #)% K = 1 ' -% G !0 '% "%-! '% ! ; "*6 T ∼ 10 (%M6 $! -H $- !#% -# $$D$ .7 7 )% $ -# $$#$%- #% , #! ) % ".% D$*0#) ; % 0* %"- Gm ∼ 100H6 , |δBψ | > |δBφ |7 7 )% !! $ . #%"* $- 5"!5!"#$! #! m2 , "!* #)% %45"%--$! - !" #)% "% , $* .$ "8 5 "# ! #)% "%@0% '86 #)% $ -# $$#8 $- $ '"% -%, 8 !;%"$ . #)% "% 5 "# ! #)% "%@0% '87 )% $ -# $$#8 ' #)0- % "%. ",%, - "% '#$ % $ -# $$#8 , #)$- % , C)% , -%. ; E F #! #%"* #)%-% *!,%- ,"$# !! $ . *!,%-7 :!" #)% *!"% .% %" '!05%, ' -% #)% 5"!5%"#$%- ! #)% $ -# $$#8 ,%5% ,- ! #)% *$""!" *!,% 5 " *%#%" τ 7 )% -$#0 #$! |τ | ∼ 1 !" #)% ,"$#*$""!" *!,% $* $ 8 '!*5"%--$! ;$#) (∂F0 /∂ψ)μ,J ≤ 0. . . * 4(δBψ ) ∼ β k|| vA2 1 * 4(δB|| ) ⊥ ω2 Lp ;)%"% L−1 ≡ |∇p⊥ /p⊥ |7 :!" #)% ,"$# !! $ . *!,%- $# $- -)!; #) # p $ -# $$#8 ."!;#) " #% $- ".%" ;)% #)% *!,%- "% '!05%, , #)% *5$#0,% "% "% #%, - * 4(δBψ ) ∼ k|| Lp τ * 4(δB|| ) β⊥ ;% -%% #) # $ #)% !;β $*$# #)% 5%"#0" #$! - "% * $ 8 #" - %"-%7 :!" #)% τ 1 ' -% ;% ' -%% "!* @0 #$! G&7H #) # #)% δB|| '!*5! % # $- . $ ,!*$ #7. / * ! %0
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adz 6 ;)%"% z $- #)% %"#$' G,$-# '% "!* "#)H '!*5! % #7 --0*$ . #) # #)% * . %#$' <%, $- 5%"5% ,$'0 " #! #)% $! !-5)%"$' 5 %6 ;$#) #)% '0""% # '! #$ 0$#8 %@0 #$! ∇ · J = 0 "!(% 05 $ #! )!"$D! # , %"#$' 5 "#- #! .$ % ∇⊥ · J⊥ = j|| G;)%"% j|| ,% !#%- #)% '0""% # !0# ! #)% $! !-5)%"%H7 +$#) #)% --0*5#$! #) # ∂b/hμ ∂μ ∂b/hν ∂ν $ #)%.
(141)
(142)
(143) . . #)$ -)%%# $! !-5)%"% , !4 E F -)!;%, #) # #)% $! !-5)%"$' !0 , "8 '! ,$#$! - ' % ;"$##% 1 + bφ − b− φ μ0 1 + bν − b− ΣP Eν+ − ΣH Eφ+ = ∓ ν μ0. ΣP Eν+ + ΣH Eφ+ = ±. G&7H G&7&H. ;)%"% #)% 055%" G!;%"H -$. ,% !#%- #)% !0 , "8 '! ,$#$! # #)% -!0#)%" G !"#) %" H $! !-5)%"%6 S GH $- #)% 0% # (% I0-# ! % G %!;H #)% $! !-5)%"% , ΣP,H $- #)% )%$.)# $ #%." #%, %,%"-% '! ,0'#$ $#87 !!;$ . 5 5%" , !4 EF 0-%, #)%-% !0 , "8 '! ,$#$! - #! -#0,8 #)% 4$-8**%#"$' Gm = 0H #!"!$, *!,%7 )$- -#0,8 ; - %4#% ,%, 8 BD%(% , = E&F6 ;)! 0-%, #)%-% !0 , "8 '! ,$#$! - ;$#) #)% = %@0 #$! - $ ,$5!% .%!*%#"8 #! -#0,8 #)% %3%'#- ! -8**%#"8 $ #)% $! !-5)%"$' %,%"-% '! ,0'#$ $#8 ! #)% .0$,%, Gm → ∞) 5!!$, *!,%7 )%8 -)!;%, #) # #)% 5) -% ,$3%"% '% %#;%% #)% %%' #"$' , * . %#$' ; % <%,- ! . .%!* . %#$' <%, $ % ' "8 -$. $<' #8 ,%5% ,$ . ! #)% -$D% ! #)% -8**%#"87 #)% ' -% ;)% ! -8**%#"8 %4$-#-6 #)%"% $- ◦ I0*5 $ #)% 5) -% ,$3%"% '% '"!-- #)% * . %#$' %@0 #!"7 - #)% -8**%#"8 $ '"% -%- #)$- I0*5 $ 5) -% %'!*%- %-- 5"! !0 '%, , #)% ; % ' ,% %!5 $ #! @0 "#%" ; %% .#) ; %7 )% <%,- %!; #)% $! !-5)%"% -' % ;$#) #)% '#!" exp(−k⊥ h)6 ;)%"% h $- #)% )%$.)# ! #)% $! !-5)%"%7 )0- ; %- ;$#) -* 5%"5% ,$'0 " ; %% .#)- "% ."% #8 ##% 0 #%, %!; #)% $! !-5)%"%7.
(144)
(145)
(146).
(147) / '
(148) )% C0-#%" *$--$! E 6 F ; - <"-# 5"!5!-%, $ ;$#) #)% -'$% #$<' $* ! -#0,8$ . #)% "#)J- * . %#!-5)%"% ;$#) !0" $,% #$' -5 '%'" #7 =0#$5!$ # *% -0"%*% #- ."% #8 $ '"% -%- #)% *!0 # ! $ !"* #$! #) # ' % ! # $ %, '!*5 "%, #! -$ .%5!$ # *% -0"%*% #-7 )% *!-# 5"!*$ % # , # .% $- #)% -%5 " #$! %#;%% -5 #$ , #%*5!" "$ #$! - G 6 "--! 7 EFH7 C0-#%" ' % 0-%, #! ' '0 #% #)% '0""% # ,% -$#8 ;$#) *5R"%-J ; $ *% -0"%*% #! #)% * . %#$' <%, G#)% '0"!*%#%"H7 8-$- ! ,$-'! #$ 0$#$%- , ,%#%"*$ #$! ! #)% ; % %'#!" ! !;"%@0% '8 K0'#0 #$! - G#)% ; % #%%-'!5% #%') $@0% EFH "% !#)%" 55$' #$! -7 )% <"-# 0 ') ! C0-#%" ;%"% "!* !0"!06 :"% ') >0$ $ ;$#) "$ % "!'(%# ' ""8$ . !0" - #%$#%- ! ! ",7 9 !" #0 #%8 #)% 0 ') $%, , #)% - #%$#%- ;%"% !-#7 )% 0"!5% 5 '% .% '8 G H 55"! %, #)% * 0 '#0"$ . ! %; -%# ! - #%$#%- , #)%8 ;)%"% -0' '%--08 0 ')%, "!* $(! 0"6 D )(-# $ 7 )% -5 '%'" # "% -)!; $ :$.0"% G 7 H7 C0-#%" !!;- %$5#$' 5! " !" $# ;$#) !" $# 5%"$!, !. )!0"-7 )% -5 '%'" # PK8Q $ #%#" )%,"! !"* #$! ;)%"% #)% -$D% , -) 5% ! #)% #%#" )%,"! "$%- ! . #)% !" $# , ,0"$ . #)% '!0"-% ! #)% *$--$! 7 )% $ #%"-5 '%'" # ,$-# '% ; - !0# (* $ #)% %.$ $ . ! #)% *$--$! 6 "% ,0'%, #! (* $ #)% %.$ $ . ! , $- !; $ $ '"% -%, #! (* ;$#) -% %" "$ #$! - $ %#;%% , 7 C0-#%" ' ""$%- %% % ,$3%"% # -'$% #$<' $ -#"0*% #- ! ! ",7 #)$- #)%-$- ;% !'0- ! #)% %'#"$' :$%, , + %- G:+H E&F , :04. #% * . %#!*%#%" G:>=H EF $ -#"0*% #-7 )% , # 0-%, "!* #)%-% $ -#"0*% #- ) % ! % -5 '%'" # -5$ G& -H #$*% "%-!0#$! ;)$') $- ,%@0 #% ;)% -#0,8$ . #)%-% ! . 5%"$!, !-'$ #$! -7 )% :+ $ -#"0*% # *% -0"%- #)% G!;"%@0% '8H %%'#"$' <%, $ #)% -5 '%'" # -5$ 5 %7 )$- 5 % * (%- -* .% ;$#) #)% %'$5#$' 5 %6 #)0- #)% #;! '!*5! % #- *% -0"%,6 ! % -0 ; ", , ! % ,0-(; ",6 "% 55"!4$* #%8 #)% x , y'!*5! % #- $ > '!!",$ #%- "%-5%'#$ %87 # "!* C0-#%" "% 0-%, $ 5%" , 5%" .
(149) .
(150) . :$.0"% 7 "#$-#$' $*5"%--$! ! #)% !0" C0-#%" -5 '%'" #7 ! #)$- #)%-$-7. / 1' $ 2 )% 05%" 0 0"!" , "
(151) %#;!"( G 05%"
(152) H $- %#;!"( ! : " , "!' #%, $ #)% 5!%; ", 5 "# ! !#) )%*$-5)%"%-7 5%" 0-%, , # "!* ! % ! #)% 05%"
(153) " , "-6 #)% " , " E F !' #%, # % M6 # "'#$' G 7◦ 6 7 ◦ +H7 )% '! %" .% ! #)% 05%"
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
(155) . . :$.0"% 7 = 5 ! %" #)% # "'#$' '! #$ % #7 )% '! %" .% ! #)% " , " $- * "(%, ;$#) "%,7 )% '! %" .% ! #)% !#)%" 05%"
(156) " , "- $ #)% -!0#)%" )%*$-5)%"% $- * "(%, ;$#) ;)$#%7.
(157)
(158) .
(159) 3 )$- 5 5%" ,% - ;$#) #)% : '! '%5# ,%-'"$ %, $ -%'#$! G&7 H7 +% 0-% #)% , '%, C!*5!-$#$! 45!"%" GCH E F6 !' #%, !0# RE 05-#"% * "!* "#) $ #)% -! " ;$ , $ '! I0 '#$! ;$#) #)% 05%"
(160) " , " #
(161) 7 2 $- '!""% #%, ;$#) C *% -0"%*% #- ! #)% -! " ;$ , ,8 *$' 5"%--0"% ρ0 VSW , # "!* #)% 05%"
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
Related documents
[r]
In a transverse wave of a mechanical type, the motion of the medium it- self, such as a rope, is always perpendicular to the direction of propagation of the wave2. This does not
Constructed out of two short stories that Woolf had previously written ("Mrs Dalloway in Bond Street" and her unfinished "The Prime Minister") Using the
When the magnetic field in the solar wind has a component anti-parallel to the magnetic field of the Earth, magnetic reconnection can occur and allow for plasma to enter
At very high energies (above 4–5 keV), the contribution of planetary protons to the precipitation becomes more important than that of the solar wind. The planetary population has
Figure 19: Mean yearly summer NDVI anomalies during anomaly years of the first principal component (PC1) of monthly accumulated precipitation anomalies in June, July and August
The biological diversity in the soil is much higher than most people can imagine, and a very important group of animals living there are earthworms and other clitellate worms. It
These so called plasmoids are pockets of higher density plasma ,associated with an increase or decrease of the magnetic field strength, inside the magnetosheath, which may be
