Главная > Динамика частиц в фазовом пространстве
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

Дополнение

Приведем расчет, используя метод усреднения, для движения частицы в ловушке с магнитными пробками при наличии ВЧ поля. Эти результаты сравниваются с гамильтонианом, вычисленным на поверхности сечения.

Из (5.148) возмущенный гамильтониан равен

где параметр разложения и до — канонические переменные; невозмущенный гамильтониан, заданный выражением (5.119); максимальное отклонение частицы, определенное формулой (5.116). Гамильтониан не зависит от угловой переменной и является интегралом движения. Величины со, соответственно частота, волновое число и амплитуда возмущающего ВЧ поля. Взяв и введя новые канонические координаты из производящей функции получим

Здесь черта над координатами опущена, так как они не изменяются при преобразовании, а произведение разложено на сумму и разность. Предположим, что близко к так что изменяется медленно со временем по сравнению с изменением Согласно методу усреднения (см. § 1.4 и 2.4), можно усреднить по переменной высокочастотной фазе и фазе продольного движения чтобы получить гамильтониан, описывающий изменение не зависящий от быстрых изменений в первом порядке по Усредняя по получаем

Используем формулу при обсуждении поверхности сечения. Чтобы провести усреднение по разложим в ряд Фурье по В комплексных обозначениях ряд будет иметь вид

где

При усреднении остается только член с таким образом, для получаем выражение

где взяты из и имеют вид

Видим, что Интегралы можно выразить через функции Бесселя

Нижний индекс при во втором члене разложения отличается от вычисленного Зейделем [см. уравнение однако обычно в вычислениях используют только первый член суммы, поэтому выражения одинаковы. Подставляя имеем

из (5.Д.2)

так же, как и в (5.150). В первом порядке по не зависит от следовательно, остаются интегралами движения.

Остающиеся канонические уравнения можно записать согласно уравнению (5.151) как

Рис. 5,27. Фазовое движение, вычисленное на поверхности сечения. Параметры соответствуют движению с усредненными переменными, вычисленными по рис. 5.19.

Подставляя выражение для из в уравнения получаем

где

В первом порядке по нет необходимости в функции делать различие между В этом приближении гамильтониан не зависит от времени и можно положить его равным константе

Таким образом, можно построить в фазовом пространстве кривые где константа зависит от начальных условий. Эти кривые представлены на рис. 5.19.

Другой способ усреднения по состоит в том, чтобы выбрать фиксированное и исследовать фазовую плоскость при последовательных сечениях Этот метод полезен для численного определения существования инвариантов и был использован в и 5.4. Здесь же мы, предположив адиабатическую инвариантность, покажем, что можно построить диаграмму на поверхности сечения, которая даст почти те же величины, что и после усреднения. Начнем с формулы подставляя соответствующие константы для и резонансные значения для невозмущенной системы]. После этих подстановок примет вид

Выбирая как на рис. 5.19, и константы, соответствующие различным начальным условиям, для нечетных получим рис. 5.27. Две фазовые диаграммы аналогичны, за исключением наблюдаемого сдвига нуля относительно равновесного положения. Выберем четным, т. е. частицы входят в фазовую плоскость с противоположной скоростью, и получим снова сдвиг нуля Отметим, что данные рис. 5.19 и 5.27 несколько отличаются от численных результатов, представленных на рис. 5.21. Одна из причин состоит в том, что не является точным интегралом, как предполагалось в теоретическом описании. Если фактические значения полученные в численном расчете, подставить в то вычисления покажут, что поверхность сечения что требуется для существования инвариантов.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

ЛИТЕРАТУРА

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

1
Оглавление
email@scask.ru