基于等效原理求解介质球极化场问题

文章利用场的叠加原理和连带勒让德多项式的性质,并结合等效偶极矩模型导出导体球在均匀电场中感应场的表达式。以此为基础,基于电磁场的等效原理分析了介质球和介质球壳在均匀电场中的极化场问题。计算结果与相关文献相一致,从而证明了该方法的正确性。最后探讨了时谐电磁场对介质球的极化可以用电偶极矩场近似的条件,并阐明介质球的极化场在电磁辐射与散射、纳米球颗粒共振及电磁隐身中的作用。对于更好地理解极化的物理本源以及应用具有指导意义。     

运动介质的电磁性质方程

应用电磁场张量、电磁感应张量和它们的对偶张量讨论运动介质的电磁性质方程,指出D=εE和B=μH在运动介质中不成立,给出运动介质电磁性质方程的协变形式、向量形式.     

基于多尺度理论的电各向异性介质椭球内电场

 基于电磁场的多尺度变换理论,将一个各向异性介质椭球重构为一个各向同性介质椭球,进一步得到了新椭球的形体参数。利用各向同性椭球电磁场与各向异性椭球电磁场的多尺度关系,得出了各向异性介质椭球内电场的解析表达式,对所得结果进行了验证。计算了椭球内电场方向与外电场方向的夹角,仿真结果表明：外电场的方向对椭球内电场的影响不大,介电常数张量对椭球内电场的方向和大小有较大的影响。     

左手介质矩形波导导模和表面模的场分布

从麦克斯韦方程组出发,结合电磁场的边界条件,推导出介质矩形波导导模的一般色散方程.对普通介质矩形波导和左手介质矩形波导的导模场分布分别进行了数值模拟.通过对比两种介质矩形波导的导模场分布的模拟结果,发现左手介质矩形波导Ex22模的场分布比普通介质波导Ex00模的场更集中在波导中部.同时,根据处理普通介质矩形波导的Marcatili方法.类比得到左手介质矩形波导表面模的色散方程,并数值模拟了低阶模的场分布,结果表明,能量主要集中在波导的四个角区以及波导的边缘.     

单个电子在电磁场中加速问题

本文内容是应用作者变号场性质,给出了电子在经典电磁场中加速问题的一个解决方法,对罗斯曼厄思所提出的设想,给出了一种新结果。     

等离子体加载色散吸收对称介质光腔的量子理论

利用色散吸收介质中电磁场的正则量子化方法，研究等离子体加载对色散吸收介质光腔系统量子性质的影响。结果表明，介质加载使系统真空场起伏功率谐的空间分布发生明显变化。     

介质表面运动时的菲涅耳公式

论述了电磁波在运动介质界面反射和折射时电磁场场量间的振幅关系,得到了修正后的菲涅耳公式。     

色散吸收非对称介质光腔中光场的量子理论

利用格林函数方法对色散吸收介质中的电磁场量子化,研究了由色散吸收介质构成的非对称介质光腔中光场的量子理论,并分析了非对称性对光腔量子性质、工作性能等的影响.     

有旋电子在电磁场及二维谐振子场中运动的双波描述

研究有旋非相对论性电子在相互垂直的均匀电磁场及二维谐振子场中运动的量子单波及量子双波描述. 关键词： 双波描述 有旋电子 电磁场 谐振子场     

强非局域克尔介质中光束传输的变分问题

 在非局域克尔介质中,光束的演化规律服从非局域非线性薛定谔方程。用变分法对此问题进行了重新表述。在强非局域的情况下,通过对介质响应函数进行泰勒展开,可以解析地表示变分问题。束宽的演化规律也可以定性地从光束束宽变分势得出。运用瑞利-里兹方法求解其变分方程,分别求出光束在自散焦和自聚焦介质中的变分解。对于自聚焦介质,当输入功率为某一特定值时,可以得到空间孤子,其束宽在传输过程中保持不变。通过与其他方法得到的解比较表明,变分法是解析讨论光束在非局域非线性介质中演化规律的方法之一。     

色散吸收非对称介质光腔系统中光场量子起伏的功率谱

借助系统格林函数和色散吸收介质中电磁场量子化过程,通过数值计算研究非对称色散吸收介质光腔系统中光场量子起伏的功率谱.结果表明,介质的折射和吸收性质分别对真空场起伏功率谱的振荡频率、振幅产生影响,腔两侧介质折射系数的对称性能更有效地抑制腔外空间场起伏功率谱的振荡;介质折射系数愈大,则其中光场起伏功率谱振荡中心愈低、振荡频率愈大,与此同时,光腔内真空场起伏功率谱振荡幅度加大.     

非局域非线性介质中光束传输的拉盖尔-高斯变分解

光束在非局域非线性介质中的传输过程由非局域非线性薛定谔方程描述.1+2D非局域非线性薛定谔方程可以转化为圆柱坐标系下的变分问题.通过展开介质响应函数并合理假设试探解求解变分方程,得到光束在强非局域非线性介质中的拉盖尔-高斯解.满足一定条件时,拉盖尔-高斯光束将形成光孤子或退化为高斯光束. 关键词： 非局域非线性介质 强非局域性 变分法 拉盖尔-高斯光束     

矢量贝塞尔涡旋波束在均匀单轴各向异性介质中的传输

基于电磁场的矢量波函数展开方法和不同坐标系中矢量波函数转化关系,得到了圆对称矢量贝塞尔涡旋波束的圆柱矢量波函数展开系数;结合电磁场边界条件,获得了圆对称矢量贝塞尔涡旋波束以任意方向照射均匀单轴各向异性介质层的反射场、透射场和内部场的展开系数;数值计算了沿波束传播方向横截面上的入射、反射和透射电场强度分布以及xOz平面内传播路径方向的总电场强度分布。结果表明,圆对称贝塞尔涡旋波束入射单轴各向异性介质的反射场基本保持同心圆环结构,但强度分布不再呈圆对称;透射场出现两束交错折射光,总电场强度轮廓显著扭曲。     

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.     

对于麦克斯韦方程组，洛伦兹变换的低速极限是伽利略变换吗？

<正>运动介质的电动力学,这个启发爱因斯坦那一代科学家发展出狭义相对论的著名问题,最近再一次成为中国科技界的热点话题。在热烈的讨论过程中,有一个问题反复出现,就是对于描写电磁场运动规律的麦克斯韦方程组,有非相对论极限吗？当运动介质的速度远低于光速的时候,     

不同规范下横场与纵场的特性分析

文章按照矢量场分解为横场和纵场的方法,采用亥姆霍兹定理,研究电磁场的性质与结构.对不同规范下电磁场的横场和纵场特性进行分析与比较,讨论电磁场与源之间的对应关系.结果表明,电磁场问题由电荷场和电磁波动场两个相互独立的问题组成,远区辐射场由横场部分决定,纵场部分并不辐射出去;电磁势函数存在过多自由度可以归因于纵场分量的不唯一性,标量势所满足的方程并不独立于各自对应的矢量势所满足的方程.     

声诱导电磁场的赫兹矢量表示与多极声电测井模拟

在假设声场不受电磁场影响的前提下，将Pride声电耦合方程组化为具有电流源的麦克斯韦方程组.与空间位置固定的电流源产生的电磁场不同，孔隙地层中声波诱导的电磁场是由空间波动的电流源产生的.通过引入赫兹矢量，将求解麦克斯韦方程组问题转化为求解关于赫兹矢量的非齐次矢量赫姆霍兹方程组.通过求解该方程组，得出电磁场表达式.利用此方法，针对声电效应测井，分别计算了由单极声源、偶极声源、四极声源激发的井内声场及其诱导电磁场的全波波形. 关键词： 孔隙介质 诱导电磁场 测井 多极声源     

一阶速度-应力Biot双相各向同性介质弹性波

提出一种等价的一阶双曲型速度一应力Biot双相各向同性介质弹性波波动方程,以实现双相介质混合波场中纯快慢纵波和纯横波波场分离的问题.应用散度和旋度理论证明双相介质等价方程波场分离的可行性,采用高阶交错网格有限差分法构建高精度正演算子,推导其PML吸收边界条件和稳定性条件,并对均匀双相介质和层状非均匀双相介质模型进行数值...     

介质球的各向异性瑞利散射

基于电磁场的多尺度理论,研究了各向异性介质球内、外电场的规律,导出了各向异性目标散射场的表达式,得到了各向异性介质目标散射振幅、散射截面等的解析表达式,并对其正确性进行了检验.仿真结果表明:各向异性介质球的散射具有偶极辐射的特点,介电常量越大,产生的偶极矩也愈大,散射也越强.其结果可为各向异性目标监测、各向异性光散射研究等提供理论支持.     

四维协变式与高能带电粒子的电磁场

利用四维协变式研究高能带电粒子的电磁辐射问题，在有些专著和教材中已见介绍．但只限于讨论高能粒子辐射的总功率和其产生的电磁势［１］．本文通过引入两个辅助张量，把低速带电粒子的场写成四维协变形式，导出了任意运动粒子的电磁场表式．这是一种讨论高能带电粒子电磁场的新方法，较传统的方法（都从李纳－维谢尔势出发）既简洁明了，又可使初学者加深对四维协变式重要性的认识．