课程大纲
COURSE SYLLABUS
1.
课程代码/名称
Course Code/Title
PHY5035/前沿物理选讲 B
2.
课程性质
Compulsory/Elective
专业课
3.
课程学分/学时
Course Credit/Hours
3/48
4.
授课语言
Teaching Language
中文
5.
授课教师
Instructor(s)
杨剑
6.
先修要求
Pre-requisites
本课程针对理工科研究生开设，需要具备高等数学、电磁学等数理基础
7.
教学目标
Course Objectives
本课程讲授太阳系内与空间等离子体有关的物理现象与原理。结合理论描述和观测事实，讲授
太阳、太阳风、行星磁层以及电离层中各尺度的物理过程以及它们之间的相互作用，为行星科
学、磁层物理学、电离层物理等的研究提供必要的基础知识，引导学生讨论研究空间物理前沿
课题。
8.
教学方法
Teaching Methods
以课堂讲授和学生报告相结合的方式。
9.
教学内容
Course Contents
Section 1
课程简介和空间等离子体物理基础（4 学时）
介绍等离子体物理的基本概念，物理原理和主要性质。
Section 2
太阳（2 学时）
太阳的物理性质和内部结构
Section 3
太阳风、行星际磁场和日球层（6 学时）
太阳大气的主要结构和周期性；太阳风和行星际磁场的性质；行星际激
波；日球层的结构
Section 4
宇宙线（4 学时）
行星际空间的高能粒子，传播方程；银河宇宙线。
Section 5
太阳风和行星的相互作用（4 学时）
弓激波的性质和形成原因、磁层形状和及其数学描述。
Section 6
地球磁层的结构（6 学时）
地球磁层中的粒子分布、磁场结构、电流体系等。
Section 7
地球磁层中的波动（4 学时）
磁脉动、等离子体波、磁流体波；以及地球磁层中不同的位置的波的特
点。
Section 8
地球磁层中的磁暴和亚暴（4 学时）
磁层和电离层的耦合；地球磁暴和亚暴的主要现象、过程和模式。
Section 9
地球的电离层和高层大气（4 学时）
电离层和高层大气的结构和动力学过程。
Section 10
空间天气（4 学时）
太阳活动对地球磁场和电离层的影响以及主要的空间天气现象。
Section 11
太阳系其他星体的磁层和电离层（6 学时）
行星际空间的磁化和非磁化星体。
10.
课程考核
Course Assessment
课堂表现 10 分；作业 50 分；期中报告 20 分；期末报告 20 分。无期末考试。
11.
教材及其它参考资料
Textbook and Supplementary Readings
1. Introduction to Space Physics, Margaret G. Kivelson, Christopher T. Russell, Cambridge
University Press, 1995/04/28
2. Space physics, Christopher T. Russell, Janet G. Luhmann, Robert J. Strangeway,
Cambridge University Press, 2016.
3. 涂传诒等，日地空间物理学（上下册），科学出版社，1988.
