Romplasmafysikk

Mål: Emnet beskriv partikkelrørsle og innfanga partiklar, kollisjonar og konduktivitet, kinetisk teori, magnetohydrodynamikk, strøyming, grenseflater og bølgjer i plasma. Emnet behandlar dynamiske prosessar i romplasma gjennom partikkelbeskriving, kinetisk teori og magnetohydrodynamikk.

Innhald: Emnet gjennomgår enkelt-partikkel teori (dynamisk beskrive av ioniserte partikler i magnetiske og elektriske felt), forskjellige partikkelpopulasjonar i magnetosfæren/ionosfæren, korleis ringstraumen oppstår og fysiske prosessar som konveksjon, magnetisk kopling, magnetisk substorm/storm, ionosfæriske straumar, og partikkelnedbør som skaper nordlys/sørlys. Vidare gir emnet eit teoretisk grunnlag for ei dynamisk beskriving av plasmaet med fokus på kinetisk teori (statistisk mekanikk) og utleiing av magnetohydrodynamikk (væskebeskriving). Emnet beskriv også mekaniske og elektromagnetiske krefter og utleiing av ulike typer bølgjer i plasma.

Studenten skal ved avslutta emne ha fylgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten har avansert kunnskap om

• rørsla av lada partiklar i jordas magnetosfære
• innfanga partiklar i magnetosfæren
• plasma som ei samling av partiklar
• utleiing av grunnleggjande konserveringslover (kinetisk og væskebeskriving)
• Maxwell sine likningar og forplantning av ulike typer bølgjer i plasma

Ferdigheiter

Studenten kan

• forklare dynamikk av plasma på ulike nivå (enkeltpartiklar, statistisk, eller væskebeskriving), og når/kvar desse er gyldig.
• bruke konserveringslover til å beskrive samspelet mellom mekaniske og elektromagnetiske krefter.
• bruke fysiske lover til å beskrive dynamiske prosessar i plasma, for eksempel bølgjer.

Generell kompetanse

Studenten kan

• beskrive dynamiske effektar i romplasma og når desse kan beskrivast som statiske
• beskrive stor-skala dynamikk i magnetosfæren og ionosfæren
• beskrive utbreiing av elektrommagnetisk og mekanisk stress i plasma
• presentere relevante teoriar, problemstillingar og løysingar gjennom fundamentale fysikklover.