"Plasmi Relativistici"
Breve presentazione del corso
Libro con parte degli argomenti del corso
Presentazione
Il corso vuole fornire un'introduzione alle caratteristiche, le problematiche e
le applicazioni tecnologiche dei plasmi la cui dinamica è dominata dalla presenza o dalla generazione di elettroni o ioni di alta energia e richiede quindi una descrizione relativistica. Questo regime riguarda particolarmente, ma non esclusivamente, i plasmi in interazione con impulsi laser ad altissima intensità . Per la comprensione degli argomenti è sufficiente una preparazione di base in elettrodinamica classica e relatività ristretta.
Programma di massima:
Richiami di base di fisica del plasma.
Plasmi in campi laser intensi. Regime "relativistico". Equazioni
di plasma "freddo". Equazione di Vlasov in forma covariante.
Indice di rifrazione del plasma in regime relativistico. Autofocalizzazione
relativistica. Trasparenza indotta. Effetti della pressione di radiazione
e forza ponderomotiva. Esempi di soluzioni analitiche. "Relativistic
engineering": specchi relativistici, generazione di alte armoniche, produzione
di impulsi ultrabrevi e superintensi. Eccitazione di onde di grande ampiezza.
Wavebreaking. Accelerazione di elettroni. Accelerazione di ioni: espansione di
plasmi caldi, accelerazione da pressione di radiazione. Instabilità.
Strutture elettromagnetiche coerenti: vortici, solitoni, cavitoni.