振荡电偶极子电磁场的初等推导

振荡电偶极子的电磁场,在经典电磁场理论中占有重要地位。严格的理论推导必须应用电动力学的知识。在物理教学中,它是一个难点。如何进行初等的讲授以帮助初学者理解有关的物理图象,是教师颇感棘手的问题。姚启钧先生曾就电偶极子辐射的图示问题进行过细致的讨论。本文介绍有关的初等推导方法,作为补充,以供教学参考。这种初等推导方法的特点是:计算简单,物理图象清楚,概念鲜明,并且可以推导出全部定量关系。但初等方法往往不免有漏洞。限于水平,不妥或错误之处在所难免,希望读者批评和指正。     

平面电磁波基本性质的简易推导

本文借助于薄片电磁场传播的简单分析，推导出平面电磁波的基本性质．这是一种不用微积分演算推导平面电磁波性质的简易方法，其特点是：物理图象清楚，不仅直观、简单，而且推理严密．根据叠加原理，用本文方法可以严格地证明平面电磁波的四个基本性质，因此推导具有普遍意义．本讲法节省讲授时间，易为初学者接受．     

“振蕩电偶极子电磁場的初等推导”一文的更正和补充說明

本刊1965年第8期所载“振荡电偶极子电磁场的初等推导”一文中,因本人写稿时疏忽,在运用所介绍的初等方法计算电磁场时有一处错误,致使所导出公式中某些项的正负号不正确,特向读者致歉。现将有关部分更正,并略作补充说明。     

一种简单推导匀速转动电偶极子电磁辐射的方法

电偶极子在绕其中心转动时,正负电荷作加速运动,因此转动的电偶极子会辐射电磁波.利用运动电荷的磁感应强度公式,推导出匀速转动的刚性电偶极子在近场区产生变化磁场的表达式;结合电磁场建立的推迟效应,推导了非相对论情形时、匀速转动电偶极子在远场区的电磁辐射公式,并对比了匀速转动电偶极子辐射与谐振电偶极子辐射的异同.     

平面电磁波在各向异性周期介质中的传输特性研究

将平面电磁波在一维介电各向同性周期介质中的传输矩阵问题扩展至一维介电各向异性周期介质,并得到了平面电磁波在此类介质中的传输矩阵.此矩阵的推导主要基于麦克斯韦方程组和电磁波在介质交界面的连续性条件,即电磁波在介质交界面的切向电场和磁场分量连续.通过此矩阵的推导可以加深学生对"电磁场与电磁波"这门课程的理解.此矩阵也是获得电磁波在一维介电各向异性周期介质中的场分布特性,色散关系和表面模式性质的基础.因此,此传输矩阵对科研和教学都有重要意义.     

平面电磁波性质的推导与讨论

简洁推导平面电磁波的基本关系式并由此讨论平面电磁波的性质。     

平面电磁波性质的推导与讨论

简洁推导平面电磁波的基本关系式并由此讨论平面电磁波的性质．     

运动介质中电磁波的能流密度

利用电磁场变换,讨论了运动介质中一列平面单色电磁波的能流密度给出超光速情形下电磁波及介质的性质。结果表明,随着介质运动速度的增加,电磁波能流密度方向可发生突变。     

电磁场切向边值关系的讨论

针对目前电动力学和电磁场理论教材中电磁场切向边值关系的推导方法不一及存在的问题,介绍两种推导电磁场切向边值关系的方法并作了相应的讨论.     

电磁波方程及折射、反射定律的一些思考

本文由电磁波的麦克斯韦方程组出发,介绍导出折射定律和反射定律的一种证明方法.其证明方法,使用了空间微元近似,然后推广至全空间传播的方法,从而简化了麦克斯韦方程组求解的烦琐过程,提出了一种可教学推广的实用性方法.通过使用微元法,求解得到麦克斯韦方程的行波解形式,即得出电磁场是一种行波.由电磁场的向量形式推导空间中电磁波的折射、反射定律,得到折射、反射定律的证明并不需要电磁波的解析形式,在连续函数的情形下是普遍成立的.求解过程中加深对麦克斯韦方程组的理解,体现了电磁过程的深刻物理图像,也为由几何光学向波动光学过渡提供一种思想上的指导.     

匀速转动电偶极子的辐射公式

极性分子可以等效为一个电偶极子。极性分子在转动过程中由于正负电荷作向心运动,即正负电荷均作加速运动,因此转动的电偶极子会产生辐射。所以转动极性分子的电磁辐射是电磁学及电磁场研究中的重要内容。基于振荡电偶极子的电磁辐射,把旋转电偶极子等效成二个正交放置振荡电偶极子。在振荡偶极子产生磁势矢与变化电偶极矩关系式的基础上,推导出匀速转动电偶极子辐射公式与转动角速度和电偶极矩间的关系式。     

s偏振电磁波在运动的稀薄等离子体界面上的反射与透射

对电磁波在强激光驱动的运动等离子体界面上的反射和透射进行了研究，根据电磁场在等离子体界面上所满足的边界条件以及电磁场的相对论变换理论，推导出了s偏振的电磁波在该运动等离子体界面上的反射和透射系数的表达式，并对几种特殊情况进行了讨论 关键词：     

关于理想导体平面附近平行电偶极子的辐射场问题

理想导体平面附近平行电偶极子的辐射场问题,在技术上有实际的应用,例如在地面附近放置水平电偶极子天线,将大地近似看为理想导体,就属于这种情况.这个问题在电动力学或电磁场理论的课程中,也常作为典型习题.但对这个问题的解答在国内某些流行的教材中却有错误,且长期没有纠正.如 1964年版巴蒂金编《电动力学习题集》[ 1]、1979年版郭硕鸿编《电动力学》[2]和 1980年底中山大学编印在高等学校内部发行的《电动力学习题和例解》[3],都重复了同一错误.因此有必要对这个问题作进一步讨论. 如图1所示,理想导体平面的影响可用一象偶极子来代替.这…     

电偶极子激发的电场及其MATLAB软件的模拟仿真

分析偶极子产生的场,对于研究介质的极化、介质中的场以及电磁波的辐射等具有重要作用。关于电偶极子的电场分布,一般教科书上只给出某个特殊方向的电场表达式,本文详细介绍了电偶极子在空间任意一点激发的电场的计算公式,并用M ATLAB模拟出电偶极子的场分布图形,同时给出了一些典型图形以供参考。     

平面横电磁波模的初值问题

经典理论所描述的电场和磁场处处同相的平面电磁波模并不存在.Maxwell方程组的解依赖于 电磁场的初始值或边界条件,根据不同的初始条件解得的平面电磁波模是不同的.结果表明 ,平面电磁波是横波,在不同的位置,由变化的电场激发的磁场或由变化的磁场激发的电场 振幅不同,电场与磁场的相位差也不同. 关键词： Maxwell方程组 最优微分方程 初始条件 平面电磁波     

量子角动量理论新探

用完全初等的方法推导了量子力学角动量理论中Ｃｌｅｂｓｃ－Ｇｏｒｄａｎ系数，３ｊ系数，所用的 是一些初等排列的组合一量子力学基本知识；同时，在实际问题计算中，只需直接应用简单的推导方法本身是一种极为简捷的算法。     

平面电磁波在任意方向运动的介质-介质界面上的反射和透射

研究平面电磁波从一种介质入射到另一种以任意方向运动的介质时,在介质界面上发生的反射和透射现象,从Maxwell方程组、运动界面的边值关系和运动介质的本构关系出发,得到了反射波和透射波电磁场矢量与入射波电磁场矢量的关系的表达式、反射和透射系数,讨论了反射波、透射波与入射波之间的能量关系,电磁波对运动介质作用力的性质,并得出一些新的结论． 关键词：     

有关波动的定义及波动方程的含义的若干問題

首先说明一下,本文所要讨论的波动,只限于发生在“介质”中的波动过程,只包括机械波和电磁波,而不包括与微观粒子相联系的几率波。机械波发生在弹性介质中,而电磁场应理解为发生电磁波的“介质”。当然,电磁场并不具有弹性介质的力学性质,对电磁波也不能采用机械模型;但电磁场也是一种特殊的物质,在这种物质内产生电磁波的规律同在弹性介质内产生机械波的规律在很多方面是相类似的。所以,我们可把机械波和电磁波统称为发生在“介     

引力波背景下的电磁波

本文首先介绍了激光干涉引力波探测实验原理教学的时空图方法,紧接着对引力波背景下一种具有简单然而非平庸时空轮廓的电磁场的波动方程进行了化简并求出了其解析解,最后利用所得解对激光干涉引力波探测实验中测地光子近似的有效性进行了定量的评估和分析。我们的结果对激光干涉引力波探测原理和弯曲时空中麦克斯韦方程组及电磁波理论的教学有积极的探讨价值。     

基于反射与折射理论的电涡流检测探头阻抗解析模型

应用电磁波的反射与折射理论建立了多层导电结构电涡流检测探头阻抗解析模型.电涡流检测中空间电磁场可看作线圈激励场与涡流场的叠加,而涡流场是线圈激励场的反射与折射效应,因此应用线圈激励场的级数型解析解和电磁波的反射与折射理论推导了级数型探头阻抗解析解.最后,比较了推导的级数型与传统的积分型探头阻抗解析解的计算结果,并进行了实验验证.计算结果与实验结果基本吻合,表明推导的级数型探头阻抗解析解是正确的,且与积分解析解相比具有不需要确定积分上限、耗时少、计算精度容易控制等优点. 关键词： 电涡流检测 多层导电结构 反射与折射理论 探头阻抗