Zusammenfassung
Die Maxwellschen Transport-Gleichungen für Impuls, Druck-Tensor und dreistufigen Wärmestrom-Tensor werden aufgestellt und diskutiert, ihre Stoß-Integrale berechnet. Dabei werden die Geschwindigkeits-Verteilungen als Integral-Superposition von Gauß-Verteilungen angesetzt (Weitzsch, 1961).
Als Beispiel für starke Gleichgewichts-Abweichungen wird ein zeitliches Relaxations-Problem behandelt, das bei weitreichender Wechselwirkung auf runaway-Effekte führt.
Die Behandlung schwacher Gleichgewichts-Abweichungen führt auf die Reihen-Entwicklung der Verteilungs-Funktion nach Orthogonal-Funktionen (Grad, 1949). Für ein einheitliches Gas werden damit Viscosität und Wärmeleitung in erster und zweiter Näherung berechnet. Für ein gleichförmig strömendes Gas-Gemisch werden die Onsager-Relationen erfüllt und Ausdrücke für Diffusions-Koeffizienten angegeben und diskutiert. Ein Lorentz-Gas wird außerdem noch mit einer „Multipol-Entwicklung“ im Geschwindigkeits-Raum behandelt.
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Literatur
Allis, W. P. (1956): Motion of Ions and Electrons. Handbuch der Physik 21, 383–444. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag.
Bailey, V. A. (1937): The motion of electrons in a gas in the presence of variable electric fields and a constant magnetic field. Phil. Mag. 23, 774–791.
— (1948): Plane waves in an ionized gas with static electric and magnetic fields present. Australian. J. Sci. Research A1, 351–359.
—, and D. F. Martyn (1934): The influence of electric waves on the ionosphere. Phil. Mag. 18, 369–386.
Baldwin, D. E. (1962): Close collisions in a plasma. Phys. Fluids 5, 1523–1530.
Baroody, E. M. (1962): Classical scattering by some important repulsive potentials. Phys. Fluids 5, 925–932.
Bateman, H. (1954): Tables of Integral Transforms. Vol. II New York-Toronto-London: McGraw-Hill Book Co., Inc.
Blatt, J. M., u. V. F. Weisskopf (1959): Theoretische Kernphysik. Leipzig: B. G. Teubner Verlagsgesellsch.
Bogoliubov, N. N. (1946): Problems of a dynamical theory in statistical physics. J. Phys. U.S.S.R. 10, 265; English in: de Boer, J., and G. E. Uhlenbeck: Studies in Statistical Mechanics, Vol. I, 5–118. Amsterdam: North-Holland Publ. Co.
Bopp, F., u. J. Meixner (1952): Grundzüge einer exakten kinetischen Theorie der Gase, Teil V (S. 276–321) in: Sommerfeld, A.: Thermodynamik und Statistik. Wiesbaden: Dieterichsche Verlagsbuchhandlung.
Braginskii, S. I. (1957): On the modes of plasma oscillations in a magnetic field. Dokl. Akad. Nauk 115, 475. Soviet Phys. „Doklady“ 2, 345–349 (1957).
Brokaw, R. S. (1961): Estimated collision integrals for the exponential attractive potential. Phys. Fluids 4, 944–946.
Buneman, O. (1961): Gas law and conductivity of a collision-free plasma. Phys. Fluids 4, 669–680.
Burgers, J. M. (1958): Statistical Plasma Mechamics. Chapter 5 (S. 119–186) in: Clauser, F. H.: Plasma Dynamics. London-Paris: Pergamon Press 1960.
— (1961): On the application of two-particle distribution functions. Proc. Sympos. on Electromagnetics and Fluid Dynamics of Gaseous Plasmas, 81–98. New York, Brooklyn: Polytechnic Press 1962.
— (1963): Application of the two-particle distribution function to estimate the collisional damping of plasma oscillations. Phys. Fluids 6, 889–897.
Chapman, S., and T. G. Cowling (1958): The mathematical Theory of non uniform gases. (2nd edition) Cambridge: University Press.
Chew, O. W., M. L. Goldberger and F. E. Low (1956): The Boltzmann equation and the one-fluid hydromagnetic equations in the absence of particle collisions. Proc. Roy. Soc. A236, 112–118.
Cohen, E. G. D. (1961): The Boltzmann equation and its generalization to higher densities. S. 110–156 in: Fundamental Problems in Statistical Mechanics. Amsterdam: North-Holland Publ. Co. 1962.
Debye, P., u. E. Hückel (1923): Zur Theorie der Elektrolyte. II. Das Grenzgesetz für die elektrische Leitfähigkeit. Physik. Z. 24, 305–325.
Delcroix, J.-L. (1959): Théorie microscopique des gaz ionisés. S. 185–248 in: de Witt, et J. F. Detoeuf: La théorie des gaz neutres et ionisés. Paris: Hermann 1960.
Desloge, E. A. (1962): Exchange of energy between gases at different temperatures. Phys. Fluids 5, 1123–1225.
Dingle, R. B. (1958): Asymptotic expansions and converging factors. I. General theory and basic converging factors. Proc. Roy. Soc. A244, 456–475.
— D. Arndt and S. K. Roy (1957a): The integrals \(\mathfrak{A}_p (x) = (p!)^{ - 1} \int\limits_0^\infty {\varepsilon ^p } (\varepsilon + x)^{ - 1} e^{ - \varepsilon } d\varepsilon\) and \(\mathfrak{B}_p = (p!)^{ - 1} \int\limits_0^\infty {\varepsilon ^p (\varepsilon + x)^{ - 2} e^{ - \varepsilon } d\varepsilon }\) and their tabulation. Appl. Sci. Research B6, 144–154.
— (1957b): The integrals \(\mathfrak{C}_p (x) = (p!)^{ - 1} \int\limits_0^\infty {\varepsilon ^p (\varepsilon ^2 + x^2 )^{ - 1} e^{ - \varepsilon } d\varepsilon }\) and \(\mathfrak{D}_p (x) = (p!)^{ - 1} \int\limits_0^\infty {\varepsilon ^p (\varepsilon ^2 + x^2 )^{ - 2} e^{ - \varepsilon } d\varepsilon }\) and their tabulation. Appl. Sci. Research B6, 155–164.
— (1957c): Appl. Sci. Research B6, 245–252.
Doetsch, G. (1955): Handbuch der Laplace-Transformation. Bd. II. Basel und Stuttgart: Birkhäuser Verlag.
Dreicer, H. (1959): Electron and ion runaway in a fully ionized gas. I. Phys. Rev. 115, 238–249.
Ecker, G., u. K. G. Müller (1961): Run-aways im Neutralgas. Z. Naturforsch. 16a, 246–252.
Everett, W. L. (1962): Generalized Magnetohydrodynamic Equations for nonequilibrium Plasma Systems. Proc. Third Internat. Sympos. on Rarefied Gas Dynamics, Paris, 1–25. New York und London: Academic Press 1963.
Fang, P. H. (1959): Conductivity of plasmas to microwaves. Phys. Rev. 113, 13–14.
Frie, W. (1961): Thermodynamik irreversibler Prozesse und die Kraftgleichungen nach Schlüter. Z. Physik 162, 61–68.
Ginsburg, V. (1944): On the absorption of radio waves and the number of collisions in the ionosphere. J. Phys. (USSR) 8, 253–256.
Glansdorff, P. (1959): Le modèle deux fluides dans la théorie cinétique classique des gaz. Physica 25, 988–1000.
— (1962): Solution of the Boltzmann-equation for strong shock waves by the two-fluid model. Phys. Fluids 5, 371–379.
Grad, H. (1949a): Note on N-dimensional Hermite polynomials. Comm. pure appl. math. 2, 325–330.
— (1949b): On the kinetic theory of rarefied gases. Comm. pure appl. math. 2, 331–407.
— (1958): Principles of the Kinetic Theory of Gases. Handbuch der Physik 12, 205–294.
de Groot, S. R. (1960): Thermodynamik ireversibler Prozesse. Mannheim: Bibliograph. Institut.
Herdan, R., and B. S. Liley (1960): Dynamical equations and transport relationships for a thermal plasma. Rev. Mod. Phys. 32, 731–741.
Hirschfelder, J. O., C. F. Curtiss and R. B. Bird (1954): Molecular Theory of Gases and Liquids. New York: John Wiley & Sons, Inc.
Ikenberry, E. (1955): A system of homogeneous spherical harmonics. Am. Math. Monthly 62, 719–721.
Iwanenko, D., u. A. Sokolow (1953): Klassische Feldtheorie. Berlin: Akademie-Verlag.
Jahnke, F. Emde u. F. Lösch (1960): Tafeln höherer Funktionen. 6. Aufl. Stuttgart: B. G. Teubner Verlagsgesellschaft.
Johnston, T. W. (1960): Cartesian tensor scalar product and spherical harmonic expansions in Boltzmann's equation. Phys. Rev. 120, 1103–1111.
— (1962): Waves in warm quiescent plasmas. Canad. J. Phys. 40, 1208–1244.
Kaeppeler, H. J. (1959): Über eine statistische Beschreibung vollionisierter Plasmen. Z. Naturforsch. 14a, 1056–1069.
Kelbg, G. (1962): Statistische Mechanik der irreversiblen Prozesse in Systemen mit kurz-und weitreichenden zwischenmolekularen Kräften. Wiss. Z. Univ. Rostock. Math.-Naturwiss. Reihe 11, 343–354.
Kelly, D. C. (1960): Microwave conductivity of a plasma in a magnetic field. Phys. Rev. 119, 27–39.
Kihara, T., M. H. Taylor and J. O. Hirschfelder (1960): Transport properties for gases assuming inverse power intermolecular potentials. Phys. Fluids 3, 715–720.
Kölbel, J. (1960): Strong plasma shock waves and excitation of plasma oscillations. Technical Report Contract Nr. AF 61(052)-161.
Lagally, M., u. W. Franz (1959): Vorlesungen über Vektorrechnung. 6. Aufl. Leipzig: Akadem. Verlagsgesellschaft.
Lane, G. H., and E. Everhart (1960): Calculations of total cross sections for scattering from Coulomb potentials with exponential screening. Phys. Rev. 117, 920–924.
Larenz, R. W. (1953): Zur Doppelbrechung der Ionosphäre. Naturwissenschaften 40, 527.
— (1955): Zur Magneto-Hydrodynamik kompressibler Medien. Z. Naturforsch. 10a, 761–765.
Liu, C.-Y., and L. Lees (1960): Kinetic theory description of plane compressible Couette flow. Proc. Second Intern. Sympos. on Rarefied Gas Dynamics, Berkeley, 391–428. New York and London: Academic Press, 1961.
Lorentz, H. A. (1915): The Theory of Electrons. 2nd edition. New York: Dover Public., Inc.
Maecker, H., u. T. Peters (1956): Einheitliche Dynamik und Thermodynamik des thermischen Plasmas. Z. Physik 144, 586–611.
Magnus, W., u. F. Oberhettinger (1948): Formeln und Sätze für die speziellen Funktionen der mathematischen Physik. 2. Aufl. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag.
Margenau, H. (1958): Conductivity of plasmas to microwaves. Phys. Rev. 109, 6–9.
Maxwell, J. C. (1866): On the dynamical theory of gases. Sci. Papers 2, 26–78. Cambridge: University Press 1890.
— (1879): On stresses in rarified gases arising from inequalities of temperature. Sci. Papers 2, 681–712. Cambridge: University Press 1890.
Medgyessy, P. (1957): Anwendungsmöglichkeiten der Analyse der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen bei der Auswertung von Messungsergebnissen. Z. angew. Math. Mech. 37, 128–139.
Monchick, L. (1959): Collision integrals for the exponential repulsive potential. Phys. Fluids 2, 695–700.
Mott-Smith, H. M. (1951): The solution of the Boltzmann-equation for a shockwave. Phys. Rev. 82, 885–892.
Phelps, A. V. (1960): Propagation constants for electromagnetic waves in weakly ionized dry air. J. Appl. Phys. 31, 1723–1729.
Piddington, J. A. (1955): The four possible waves in a magneto-ionic medium. Phil. Mag. 46, 1037–1050.
Ratcliffe, J. A. (1959): The magneto-ionic theory and its applications to the ionosphere. Cambridge: University Press.
Rawer, K., u. K. Suchy (1958): Statistische Herleitung der Dispersionsformel eines Lorentz-Plasmas endlicher Temperatur. Ann. Phys (Leipzig) 2, 313–325.
— — (1959): Longitudinal-und Transversal-Wellen im Lorentz-Plasma. Ann. Phys. (Leipzig) 3, 155–170.
Ryshik, I. M., u. I. S. Gradstein (1957): Summen-, Produkt-und Integral-Tafeln. Berlin: Deutscher Verlag der Wissenschaften.
Schirmer, H., u. J. Friedrich (1958): Die elektrische Leitfähigkeit eines Plasmas. I. Z. Physik 151, 174–186.
Schlüter, A. (1950): Dynamik des Plasmas. I. Grundgleichungen, Plasma in gekreuzten Feldern. Z. Naturforsch. 5a, 72–78.
Sen, H. K., and A. A. Wyller (1960): On the generalization of the Appleton-Hartree magnetoionic formulas. J. Geophys. Research 65, 3931–3950.
Shkarovsky, I. P. (1961): Values of the transport coefficients in a plasma for any degree of ionization based on a Maxwellian distribution. Canad. J. Phys. 39, 1619–1703.
Sneddon, I. N. (1955): Functional Analysis. Handbuch der Physik 2, 198–348. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag.
Sommerfeld, A. (1955): Mechanik. 5. Aufl. Leipzig: Akadem. Verlagsgesellschaft.
Spielrein, J. (1926): Lehrbuch der Vektorrechnung. 2. Aufl. Stuttgart: Verlag von K. Wittwer.
Suchy, K. (1961): The role of elastic collisions in the hydrodynamic equations. Proc. Fifth Intern. Conf. on Ionization Phenomena in Gases, Munich, Vol. II, 1672–1688. Amsterdam: North-Holland Publishing Co. 1962.
— (1962): Electron conductivity considering the velocity dependence of the collision frequency. Proc. Intern. Conference on the Ionosphere, London, 502–508. London: The Institute of Physics and the Physical Society, 1963.
— (1964): Transport-Querschnitte für ein abgeschnittenes Coulomb-Potential. Beitr. Plasma-Physik 4, 41–80.
Tchen, C. M. (1961): Kinetic equation for plasmas with collective and collisional correlations. Proc. Fifth Intern. Conf. on Ionization Phenomena in Gases, Munich, Vol. I, 825–841. Amsterdam: North-Holland Publishing Co.
Tietz, H. (1955): Geometrie. Handbuch der Physik 2, 117–197. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag.
Tricomi, F. G. (1955): Vorlesungen über Orthogonal-Reihen. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag.
Truesdell, C., u. D. Morgenstern (1958): Neuere Entwicklungen in der klassischen statistischen Mechanik und in der kinetischen Gastheorie. Ergebn. exakt. Naturwiss. 30, 286–343.
Uhlenbeck, G. E. (1954): Higgins Lectures. Princeton University.
— (1957): The Boltzmann equation. Lectures in applied mathematics, Proc. of the Summer School, Boulder, Vol. I: Probability and related topics in physical sciences, Appendix I, 183–203. London: Interscience Publishers, 1959.
Unsöld, A. (1955): Physik der Sternatmosphären. 2. Aufl. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag.
Waldmann, L. (1958): Transporterscheinungen in Gasen von mittlerem Druck. Handbuch der Physik 12, 295–514. Berlin-Göttingen-Heidelberg: Springer-Verlag.
Watson, G. N. (1958): A Treatise on the Theory of Bessel Functions. 2nd edition. Cambridge: University Press.
Weitzsch, F. (1959): Ein neuer Ansatz für die Behandlung von Aufgaben der kinetischen Theorie idealer Gase bei starken Abweichungen ihrer Geschwindigkeitsverteilung von der Maxwell-Boltzmannschen Gleichgewichtsverteilung. Dissertation Hannover.
— (1961): Ein neuer Ansatz für die Behandlung gasdynamischer Probleme bei starken Abweichungen vom Thermodynamischen Gleichgewicht. Ann. Phys. (Leipzig) 7, 403–417.
Westfold, K. C. (1949): The wave equations for electromagnetic radiation in an ionized medium in a magnetic field. Australian J. Sci. Research A 2, 169–183.
Westfold, K. C. (1953): Collisional effects and the conduction current in an ionized gas. Phil. Mag. 44, 711–724.
Wojaczek, K. (1962): Zur Bestimmung der Elektronenbeweglichkeit in schwachionisierten Niederdruckplasmen. Beitr. Plasma-Physik 2, 179–187.
Wyller, A. A. (1961): Dispersion relations in a fully ionized hydrogen plasma. Proc. Fifth Intern. Conf. on Ionization Phenomena in Gases, Munich, Vol. I, 940–954. Amsterdam: North-Holland Publ. Co.
— (1963): True, ordinary and effective thermal conductivity tensors for a Lorentz-type hydrogen gas. Astrophysica Norvegia 8, 53–77.
Yvon, J. (1953): Actualités Scientifiques et Industrielles I, 45. Paris: Hermann.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 1964 Springer-Verlag
About this paper
Cite this paper
Suchy, K. (1964). Neue Methoden in der kinetischen Theorie verdünnter Gase. In: Ergebnisse der exakten naturwissenschaften. Ergebnisse der Exakten Naturwissenschaften, vol 35. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/BFb0111995
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/BFb0111995
Received:
Published:
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-540-03121-5
Online ISBN: 978-3-540-37079-6
eBook Packages: Springer Book Archive