用坡印亭矢量讨论平行板电容器充放电过程中的能量变化

坡印亭矢量不仅适合迅变电磁场，而且也适合稳恒场．本文利用坡印亭矢量讨论了平行板电容器充放电过程中板间静电场能的变化规律．     

用坡印亭矢量解释长直螺线管自感与互感电动势的产生

本文从坡印亭矢量出发，导出了自感电动势和互感电动势。     

用坡印亭矢量解释长直螺线管自感与互感电动势的产生

本文从坡印亭矢量出发，导出了自感电动势和互感电动势．     

静电学中一道题的三种解释

本文用功能关系和坡印亭矢量分析和讨论了电容器并联过程中能量的变化原因.     

各向异性的非相干矢量光束的传播特性

利用坡印亭矢量,研究了相干性为各向异性的非相干矢量光束在自由空间的传输特性,得到了光束横截面上能量分布及演化,导出了角偏振光束中心出现能量峰值的条件,详细分析了相干性对偶极子光束能量旁瓣的影响,并发现各向异性的偶极子光束具有三种不同的演化形式,得到了具体判据.     

能流密度概念不适用于静场情形吗?

根据麦克斯韦方程组,可将电磁现象的能量守恒定律具体表述为[1]式中　是电磁场的场能密度, 　是电磁场的能流密度矢量(坡印亭矢量),记为S,则式(1)表明,空间任意体积V内产生的电功率,等于单位时间内体积V中电磁能的减少与通过体积V的界面S流入的能量之和。根据麦克斯韦方程组还可得到动量守恒定律的具体表示,电磁场的动量密度为这表明电磁场的动量密度矢量与能流密度矢量方向相同。 由于任意矢量A满足因此,在能流密度　中可附加任意矢量A的旋度　,而不影响式(1)成立。这似乎说明能流密度并非单值,可以有一附加项　的不确定度。但是这只是…     

艾里涡旋光束在梯度折射率介质中的动态传输与涡旋轨迹

推导了艾里涡旋光束在傍轴ABCD光学系统中的传输解析式,研究了其在梯度折射率介质中的动态传输、坡印廷矢量和涡旋轨迹,及涡旋核对艾里主波瓣和坡印廷矢量的影响.结果表明:弹道轨迹和涡旋轨迹不再是传统的抛物线,而是呈三角函数分布;在z=(2j+1)L/4处,弹道轨迹和涡旋轨迹均会有奇异现象,且在z=(j+1)L/2附近有坡印廷矢量的反转现象.在临界传输距离处,艾里主波瓣会被涡旋核遮拦,随着传输距离的增大,艾里主波瓣由于自愈特性再次出现,并绕最近的涡旋核旋转.     

相干点源照明时消球差光学系统的像场结构

利用矢量傅里叶变换和稳相法获得了相干点源位于光轴上任意位置时，消球差光学系统像场结构的积分表达式，详细研究了使用线偏振光照明时像平面上大物方孔径角对像场结构的影响.模拟计算表明，在像空间垂直于光轴的平面上，如果物方孔径角较大，磁场分布绕光轴旋转90°后不再与电场分布相同，电场能量密度、磁能量密度和玻印亭矢量分布的等高线始终近似为椭圆，并且物方孔径角是导致玻印亭矢量分布失去圆对称性的主要因素.同时当使用小像方孔径角时，电场能量密度分布形状的长轴方向垂直于物空间电场的振动方向；随着像方孔径角逐渐增大，电场能量密度分布形状的长轴方向将逐渐变为与物空间电场的振动方向相同.这些结论完全不同于以前理论所预测的结果. 关键词： 成像系统 像场结构 矢量傅里叶变换 稳相法     

《水下矢量声场理论与应用》

<正>科学出版社,2013,北京,225页,定价:98元声波是物质波,是在弹性介质(气体、液体和固体)中传播的压力、应力、质点运动等的一种或多种变化。——马大猷《现代声学理论基础》能流和空间能量定域化的概念由俄罗斯科学家H.A.乌莫夫首先提出,在追踪能量的传递和转换中很有用,各种能量如电磁能、机械能、热能等均有相应的被称为乌莫夫一坡印廷能流的矢量。《数学科学百科全书》(德语:Enzyklopadie der mathematischen Wissenschaften)说:"乌莫夫在1874年就已经解决了整体状态下液体和弹性物质中能量运动的问题。然而,对于这观点的强烈关注则要在约翰.坡印亭     

非吸收晶体介电张量对称性的证明

关于非吸收晶体介电张量的对称性在.　朗道和E.M.栗弗席兹合著的《连续媒质电动力学》中已有严格的证明.因其牵涉的物理基础较多,在光学仪器专业“波动光学”课程中讲授“晶体光学”时不易采用.在M.Born和E.Wolf合著的《Principle of Optics》中,在假定了电能密度和磁能密度表达形式、以及保留了坡印廷矢量定义的前提下,证明了非吸收晶体介电张量的对称性.本文仅在保留坡印廷矢量定义的前提下,就这个问题给出适合本专业学生物理基础的证明. 根据能量守恒原理,在不导电媒质中,当不做机械功时,单位时间内电磁场能量密度W的增量应等于电磁…     

强非局域空间三维光孤子短程相互作用

利用强非局域非线性介质中傍轴光束传输的线性模型,根据不共面对称斜入射(1+2)维空间光孤子相互作用的解析解讨论了短程作用的情况.由能量守恒和动量守恒发现,这样的孤子在传输过程中其质心轨迹随着光束之间存在相位差而发生偏转.给出了最佳相位差,即以该相位差入射可以使光束质心偏转达到最大,使得在强非局域介质中通过调节相位差对三维光孤子实现全光控制成为可能.不同的振幅比对质心偏转也有影响.数值模拟了(1+2)维光孤子传输过程中坡印廷矢量(能流密度),分析了光孤子在传输过程中的坡印廷矢量变化,揭开了三维空间光孤子围绕 关键词： 强非局域非线性介质 空间光孤子 短程作用 坡印廷矢量     

加速四艾里光束的坡印亭矢量及角动量研究

利用光束标量衍射理论,数值模拟了加速四艾里光束(AQABs)在不同位置的光强分布。在此基础上,通过研究AQABs的坡印亭矢量,给出了AQABs的电磁场能量流动方式,从而理论上给出了AQABs的产生过程并揭示了这种光束的加速机理。进一步研究了AQABs的角动量特性,结果表明,这种光束并非是4个经典艾里光束的简单叠加,它是4个有着完全不一样光学特性的艾里光束部分的有机整体。研究结果揭示了这种奇异AQABs的内在光学本性和传输特性。     

吸收限附近非对称反射条件下X射线的异常透射

研究了原子吸收限附近非对称布拉格条件下完整平板晶体的X射线异常透射．当衍射主要由原子散射因子的虚部引起时，在严格的布拉格角处，晶体内部驻波的波节位于衍射原子面上，从而导致异常透射的发生．透射波主要来源于晶体内部坡印廷矢量指向晶体下表面（入射面为上表面）的波场．该波场的有效吸收系数随非对称因子a的增大而减小，所以整个晶体的透射系数随a的增大而增大．当原子散射因子的实虚部对衍射的贡献之比一定时，晶体内坡印廷矢量偏离色散面实部法向的程度随反射的非对称程度的增大而增大． 关键词：     

对电磁场能流矢量的另一种表达式

电磁场能流矢量的另一种表达式是从玻印亭矢量中舍弃△×（φＨ）项而得到的。能流矢量的这种新形式与我们通常的直觉相符。而且它能得出一个加速电荷的拉莫尔（Ｌａｒｍｏｒ）辐射公式。     

介质损耗与电磁能量

根据能流密度公式,推出时谐场中存在线性有损介质情形的坡印亭定理.与能量守恒定律结合,得到极化损耗、磁化损耗和焦耳损耗功率密度公式,以及有损介质中的电磁场能量密度公式.最后,推出上述各量的平均值公式.     

矢量非傍轴厄米-拉盖尔-高斯光束的光束质量

基于矢量Rayleigh-Sommerfeld衍射积分，推导出矢量非傍轴圆偏振厄米-拉盖尔-高斯(HLG)光束的远场解析表达式.矢量非傍轴圆偏振高斯光束可作为一般公式的特例给出.将桶中功率(PIB)概念推广到非傍轴范畴，用以描述矢量非傍轴光束的远场光束质量，其中光强用时间平均坡印廷矢量的z分量取代.数值计算和分析表明，矢量非傍轴HLG光束的PIB不仅与束腰宽度与波长之比w₀/λ有关，而且还与α参数，模指数n和m以及所取桶的尺寸有关. 关键词： 矢量非傍轴厄米-拉盖尔-高斯光束 矢量Rayleigh-Sommerfeld衍射积分 桶中功率     

对另一能流矢量表述的异议

在最近一篇文章中,莱(lai)认为用另一能流矢量[l]描述电磁能流比用坡印廷矢量更有道理。式中因为因此,对S和SN,通过封闭面流出的净的能流是相同的,即因此,在物理上究竟是(1)还是(2)更合理的问题,是不能只由正确地给出了净的能流确定的。本文指出SN的两个问题,用坡印廷矢量则没有这两个问题。 用(1)式的第一个困难是SN与规范变换有关,因此意义不明确。我们总可以作出一种规范变换 使之得到相同的电磁场。然而,通过这一变换, (2)式保持不变,但(l)式改变了。即使作出某一特殊的最好的规范选择,SN也不确定。例如,我们研究一个简单的直流电路…     

各向异性超常材料中倒退波的传播研究

研究了完全各向异性超常材料中的倒退波传播现象,得到了在材料本征轴和传输轴成任意角度情形下倒退波形成的条件,分析了超常材料的介电张量和磁导率张量、电磁波的偏振方式对倒退波形成和传播的影响. 在此基础上,进一步分析了几种不同色散曲线关系的各向异性超常材料中倒退波的产生情况,获得了电磁波波矢和坡印亭矢量(能流)夹角的具体表达式和倒退波传播的一般性结论. 此外,还研究了近零介电常数超常材料中倒退波的传播特性,发现在此类超常材料中倒退波只能是完美倒退波. 关键词： 超常材料 负折射 倒退波 各向异性     

基于长电偶极子和大磁圆环的新型电磁矢量传感器双基地多输入多输出雷达角度和极化参数联合估计

针对常规双基地电磁矢量传感器多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达中短电偶极子(L/λ<0.1)和小磁环(2π(R/λ)<0.1)辐射效率不足问题,本文根据实际应用中电磁矢量传感器的有效长度来设计新型的发射电磁矢量传感器阵列和接收电磁矢量传感器阵列.首先,通过平行因子算法来实现对双基地MIMO雷达阵列接收数据空时特性的充分利用.这种处理过程能够实现发射俯仰角和接收俯仰角的自动参数配对.然后,针对归一化坡印亭矢量估计器在长电偶极子和大磁圆环约束下无法实现角度和极化参数有效测量的问题,对于利用平行因子算法得到的发射和接收加载矩阵采用新的盲估计算法来实现对角度参数和极化参数的高精度估计.所提出的盲估计算法在不需要电偶极子长度和磁环周长的先验信息的情况下能够有效地实现发射四维参数和接收四维参数的精确估计,且该算法估计得到的八维参数满足自动参数配对特性.最后,详细推导了长电偶极子和大磁圆环约束下双基地MIMO雷达中角度和极化参数估计性能的克拉美罗界.仿真实验表明,对于实际中长电偶极子和大磁圆环组成的新型电磁矢量传感器,本文所提算法具有良好的参数估计性能.通过理论分析和仿真实验结果可以发现,本文的研究工作能够进一步促进电磁矢量传感器在双基地MIMO雷达中的应用.     

全反射时波场与能流的时空特性

本文分析了全反射时两种介质中的波场(E、H)和坡印亭矢量(S)的时间行为和空间行为,定量说明了两种介质的瞬态能量交换和能量守恒,阐述了倏逝波(Evanescent wave)的某些性质,这对于建立全反射过程清晰而较完整的物理图象是有益的.倏逝波是非均匀波(Inhomogeneous wave)的一个典型例子,而在单色平面波入射的情况下入射介质中的波场又是一种典型的干涉场,故本文的分析对于理解一股普物教本中很少提及的非均匀波的行为及干涉场中能流的性质也是有帮助的.一、介质1中波场与能流的时空特性 任意单色乎面波可以看成8态(TE波)与p态(*M波)的组合.…