《电磁学》自学辅导材料(二)

第二章静电场中的导体和电介质 在第一章里,建立了静电场的描述,讨论了静电场的基本性质和规律.只要电荷是静止的,电场就是静电场,这些性质和规律都普遍适用。在那里,没有涉及到电荷是如何获得的,而且在空间除了电荷之外.不存在任何物质.在本章将进一步涉及到携带电荷的物质,即考虑空间存在导体和电介质的情形,这就需要进一步考虑电场与导体和电介质的相互作用问题.由于本章仍然限于讨论静电情形,第一章静电场的基本性质和规律都适用,因此本章内容是第一章的深入和发展.此外,这一章还讨论了静电场的能量问题. 下面分三个方面来研究本章的主…     

电荷屏蔽对Ⅱ型超新星瞬时爆发能量的影响

讨论了电荷屏蔽效应对WS15M_⊙前身星模型瞬时爆发能量的影响,对电子俘获率的计算基于平均重核模型,数值模拟表明电荷屏蔽降低了电子俘获率,延长了爆发时间,使中微子泄漏的总能量增加,从而导致激波的能量略微降低.给出的方法可以适用于其他考虑电荷屏蔽效应的超新星数值模拟. 关键词： 超新星 瞬时爆发 数值模拟 电荷屏蔽     

带电聚合电介质表面吸附理论研究

应用聚合电介质吸附的定标理论,根据介质和表面电介质常数的比率,考虑多化合价吸附电介质之间强相关性作用,我们提出一种表面排斥电荷的近似定标理论方法,根据这种方法把电介质表面吸附层的相图分为本质上不同的两大类。从相图可知：当表面电荷密度低（或体带相反电荷离子密度高）,这时表面和体带相反电荷离子密度几乎相同;一旦表面电荷密度足够高,就使带相反电荷的离子在表面上浓缩。据此,可确定在这个区域内,低化合价聚合电介质形成一个相关的多链状态,当化合价足够高时,由于近邻链之间的更强排斥增强,使状态转变成单链。     

带电聚合电介质表面吸附理论研究

摘要：应用聚合电介质吸附的定标理论,根据介质和表面电介质常数的比率,考虑多化合价吸附电介质之间强相关性作用,我们提出一种表面排斥电荷的近似定标理论方法,根据这种方法把电介质表面吸附层的相图分为本质上不同的两大类。从相图可知：当表面电荷密度低（或体带相反电荷离子密度高）,这时表面和体带相反电荷离子密度几乎相同;一旦表面电荷密度足够高,就使带相反电荷的离子在表面上浓缩。据此,可确定在这个区域内,低化合价聚合电介质形成一个相关的多链状态,当化合价足够高时,由于近邻链之间的更强排斥增强,使状态转变成单链。     

多电荷离子与C,Ne和Ar原子碰撞中K壳层电子俘获截面的计算

本文提出了一种计算多电荷离子与原子碰撞中K壳层电子俘获截面的新方法,称为模型势Oppenheimer-Brinkman-Krammer近似(MPOBK)。在该方法中我们用模型势来描述K电子所处的有效场,同时在波函数中考虑屏蔽效应。我们得到的K壳层总俘获截面是一个表解析达式。对H~ 、He~(2 )-Ne,H~ 、He~(2 )-C及O~(5 ,6 )-Ar体系的计算表明本文结果较好地与实验数据一致。     

点电荷和介质球系统的镜像电荷分布

用镜像法处理介质中的静电问题,一般书刊上只论及到两种情形:一是两均匀电介质交界面为一无限大平面,在其中一种介质中有一点电荷;二是无限长均匀电介质圆柱置于另一均匀介质之中,在圆柱内或圆柱外有一与其轴线平行的无限长线电荷.在这两种情形中,电势都可以用简单的镜像系表示     

用信号流图法讨论电介质极化与电场的相互作用

用信号流图法来描述电介质的极化与电场之间的相互依赖、相互制约的关系，并给出了各向同性线性电介质极化过程的一般数学模型。     

Si基Si3N4/SiO2双层膜驻极体的电荷储存与输运

利用等温表面电位衰减及热刺激放电(thermally stimulated discharge,TSD)方法探讨了恒栅压电晕充电经常压化学气相沉积(APCVD)的Si基Si3N4和热生长SiO₂双层薄膜驻极体电荷的存储特性.结果表明:在常温环境中,300℃高温下,以及95%相对湿度时的60℃条件下,所有试样表现出极好的电荷储存稳定性.对于负电晕充电试样,其电荷输运受慢再捕获效应(slow retrapping effect)控制;用热离子发射模型来描述了正电晕充电Si₃N₄/SiO₂驻极体的正电荷输运特性. 关键词： 驻极体 薄膜 电荷储存 热离子发射     

读者来信

读者来信《大学物理》１９９３年第８期发表了刘全慧等同志的文章《对“应用叠加原理时较普遍存在的一个疏忽”一文的补充》，读后觉得该文似有不妥，本文对此作些讨论。《补充》一文不当之一是：采用“电荷洞”与“电介质洞”处理原命题虽然等效，但“电荷洞”与“电介质...     

用屏蔽法计算较轻元素原子的高次电离能

考虑到离子的相对论效应,依据屏蔽方法,给出了原子第2、1壳层电子电离能的一种表达式.依据较轻元素原子低次(小于13)电离能实验数据,总结出原子(离子)电离第2、1壳层不同电子态电子时,相应的屏蔽系数与电子态及原子序数的函数关系,根据该函数关系,可求出相应原子的高次电离电子的屏蔽系数.计算了原子序数13至23的元素高电荷态离子基态电离能,计算结果与文献可提供的实验数据相符合.     

绝缘液体中空间电荷的扩散和介电谱

用微分时域谱方法，研究了苯和正烷烃中空间电荷的存在和运动规律．理论分析表明，高绝缘体中空间电荷位移的等效扩散运动导致慢极化效应；其响应时间与电极距离的平方成比例，实验证实了理论结果．在苯和正烷烃中都观察到一个快极化和两个慢极化分量．其强度和响应时间随温度的变化给出分子运动与链长关系的信息．微分时域介电谱方法对高绝缘液体中的极微量杂质十分灵敏 关键词：     

钙钛矿结构中的简谐子软模

利用复合空间型方法,在自由边界条件下解出了钙钛矿结构有限尺寸晶体的简谐振动方程.计算结果给出了收敛的简谐子谱分布,并发现了许多简谐子软模.用这些软模花样说明了钛酸钡晶体冷却时发生具有a畴和c畴结构的铁电相变.理论表明铁电相变过程涉及屏蔽电荷的激发及其在界面的缓慢扩散,以最后得出各个电畴内部的均匀自发极化 关键词： 晶格动力学 简谐子 软模 钛酸钡     

时域方法在铁电相变研究中的应用

提出了时域参数的概念。在(49±1)℃的小温度范围内研究了TGS单晶的铁电相变过程中时域和频域介电谱随温度的变化。分出了晶格极化、畴运动和屏蔽电荷激发三种机构提供的信息。后两种机构在此温度范围内使静态介电常数与音频介电常数之比值由接近于1突增至2.5以上。损耗峰主要是屏蔽电荷的贡献,相应自由弛豫时间在48.615℃附近出现奇异性质。 关键词：     

聚合物结构转变中的介电信息

聚合物的一级结构为理想完整的长分子链；其中的电子和离子贡献快极化效应.长链的拓扑形变给出二级结构，而三级结构由许多形变后的链组成，聚合物的二和三级结构贡献的都是慢极化.冷冻时域介电谱方法证明，在聚合物的β转变中二和三级结构软化，但一级结构不变.这种方法可将冷冻于聚合物中的各快和慢分量分开. 关键词：     

Simultaneous fast and slow light in microring resonators

Two orthogonal light polarizations in a waveguide overcoupled to microring resonators can propagate as fast and slow light. Which polarization is fast (slow) is determined by input polarization and the number of resonators.     

聚合物慢极化的唯象理论

将晶态相变中的唯象理论方法推广用于聚合物，说明了聚合物结构转变过程中的介电行为和空间电荷驻极体效应．晶态相变是一级结构的转变，联系着快极化介电常数ε_h的异常．聚合物的各种转变是二级和三级结构的转变，ε_h并无异常而出现慢极化介电常数倒数ε_l^-1的抛物型软化．理论与聚丙烯的实验结果很好地符合 关键词：     

熔锥型保偏光纤耦合器分光比的偏振依赖研究

实验研究了熔锥型保偏光纤耦合器分光比随入射单色线偏振光偏振方向的旋转所呈现的周期性,验证了保偏光纤耦合器分光比的偏振依赖特性.借鉴已成熟的单模光纤耦合器的倏逝场耦合模理论,对这一偏振依赖分光比的周期性规律提出了一种理论解释.在实验结果的规律性基础上,经验拟合出了分光比与单色线偏振光输入偏振角的函数关系.     

菲涅尔菱体在确定1/4波片快慢轴中的应用

设计了一种新的测定 1/4波片快慢轴的实验。从菲涅尔公式出发 ,根据两次全反射后反射波和入射波各分量的位相变化 ,分析了菲涅尔菱体用于光的偏振态转换的相变理论 ,并提出利用菲涅尔菱体确定 1/4波片快慢轴的新方法。由于菲涅尔菱体的消色散作用 ,从而解决了通常测定 1/4波片快慢轴中的入射光波长受到限制的问题。     

Charge polarization in compact lattice QED

We investigate the polarization cloud around static electric charges in the framework of compact lattice QED. We calculate the correlations of Polyakov loops with the electric charge densityψ ^? ψ normalized to the chiral condensate. It turns out that virtual anticharges screen static charges as expected from continuum QED. Charge polarization is more pronounced at strong couplings and extends to a longer range on the lattice in the weak coupling phase. In both phases the correlations decrease with larger fermion mass.     

熊猫光纤背向衍射图样的图像互相关定轴方法

针对基于背向衍射图像的熊猫光纤定轴法需要建立标准图样库的难题,进行了熊猫光纤在不同方位角所产生的背向衍射图样相关性分析的实验研究.实验显示：快轴方向的背向衍射图样与慢轴方向的背向衍射图样之间具有差异性;在快轴或慢轴方向附近的背向衍射图样之间具有相似性;快轴或慢轴方向的背向衍射图样自身具有对称性.根据差异性、相似性和对称性这三个特性,建立了一种基于熊猫光纤背向衍射图样的图像互相关定轴方法,用于确定熊猫光纤快轴或慢轴这些特殊方位角.此方法不用建立标准图库就可以实现熊猫光纤特殊方位角的定轴.