柱形分布的电荷产生的电势

将无限长线电荷看成二维平面上的一个“源”,利用电势叠加原理计算了无限长柱形均匀分布的电荷产生的电势.这些柱体的截面电荷分布包括可解析表示和不可求解表示两种,后者可以通过数值计算给出结果.因此这种方法实际上可以计算任意截面柱形电荷分布的电势.通过计算,展示了各种电荷分布所产生电场的特性和共同特征.     

静电场中电场强度的数值意义

“近场强远场弱”是静电场的普遍特点,宏观带电体的静电场是点电荷电场叠加的结果.本文以静电场中两个实际的电场强度问题为例,用相对数值比较了电荷分布对电场强度的贡献,阐述电场强度“近场强远场弱”的数值意义.     

利用电通量建立静电场电力线方程

利用高斯定理,我们建立了几种电荷分布具有一定对称性的静电场电力线方程,并模拟了电场分布     

双辉光放电静电场数值模拟及场分布边角效应分析

根据双辉光放电3个电极极板上的电势,利用边界元积分方程建立以面电荷密度为未知量的离散方程,通过求解线性方程组计算3个电极极板上面电荷的不均匀分布.由极板上的不均匀面电荷分布计算在真空状态下空间任意一点的电势和电场的空间分布,利用数值解对真空状态下双辉光离子渗金属实验装置场分布边角效应进行了分析.     

利用电通量建立静电场电力线方程

利用高斯定理,我们建立了几种电荷分布具有一定对称性的静电场电力线方程,并模拟了电场分布。     

电像法求解线电荷与带有半圆柱凸起的接地平板导体形成的电势和电场

利用电像法求解了线电荷与带有半圆柱凸起的接地导体平板形成的电势、电场分布,讨论了导体表面电荷分布特征,并用Matlab软件绘出了等势图.     

瓣形均匀带电面和均匀带电体在其球心处的电场

在大学物理课程电磁学部分的教学中,经常会利用高斯定理研究均匀带电球面、均匀带电球体等电荷分布具有高度对称性的带电体的电场分布.对于这些均匀带电球面、均匀带电球体的一部分,比如瓣形均匀带电面和瓣形均匀带电体,利用高斯定理不能求出其电场分布,但是可以利用点电荷的电场强度公式加电场叠加原理的方法研究在一些特殊位置的电场.本文推导出了瓣形均匀带电面和瓣形均匀带电体在特殊点球心处的电场,并且进一步讨论了均匀带电半球面、球面、半球体和球体在球心处的电场.     

TE激励下金属光栅电荷振荡的异常透射及其表面波分析

 利用时域有限差分法,对TE偏振光（电场平行狭缝方向）激励下,不同结构和参数的带电介质亚波长一维金属光栅的光场分布进行了数值模拟实验。根据金属表面电荷分布理论和表面波理论对此现象进行了物理机理分析,通过分析可以得出在金属狭缝处产生柱面表面波,这种表面波可以突破衍射极限,从而引起异常透射;并且根据Ag的表面电荷分布及其激发机理分析,得到了透射峰位置与介质覆层厚度变化的动态响应以及金属薄膜厚度改变时透射率与波长变化的动态关系,确定了柱面表面波是该异常透射现象产生的一个重要原因。理论分析与模拟实验结果一致,从而为TE偏振光激励下的异常透射机理深入研究和结构参数的选择提供了较好的理论依据。     

外电场作用下乙酸乙烯酯的分子结构和激发态

采用密度泛函B3LYP方法在6-31G(d)基组水平上,计算了乙酸乙烯酯分子在不同外电场(0.000 a.u.~0.030 a.u.)作用下的基态几何结构、电偶极距、电荷分布及分子总能量,然后利用杂化CIS-DFT方法在相同基组下研究了外电场对乙酸乙烯酯分子前8个激发态的激发能、波长和振子强度的影响.结果表明,分子的几何结构、电荷分布与外电场的大小呈现强烈的依赖关系.随着外电场的不断增加,分子的总能量逐渐减小,偶极距逐渐增大,激发能随电场的增加总体上呈减小的趋势,表明在外电场作用下,乙酸乙烯酯分子易于激发,激发态波长随电场的增加总体上呈增大的趋势,且电子跃迁光谱都集中在紫外区.     

等效思想在静电学中的一个应用

本文利用均匀极化的电介质球周围的电场与自由的余弦型球面电荷周围的电场完全等效这一思想,证明了带有余弦型球面电荷分布的电介质球壳发生均匀形变时,其内部的电场始终保持为方向恒定的均匀场,并进一步求出了带电球壳内电场强度和形变之间的关系.     

广义相对论中双荷场源的电磁场张量

提出了一种求解双荷场源电磁场张量的方法.作为实例,讨论了含磁荷情况下Kerr-Newman时空中的电磁场张量,所得结果与直接进行复延拓ee+iq所得相同. 关键词：     

随机电磁涡旋光束的深聚焦特性

基于德拜矢量积分理论,研究了随机电磁涡旋光束经过大数值孔径透镜之后的聚焦特性及透镜的数值孔径、入射光束的偏振度、拓扑荷以及横向相干长度对焦平面附近聚焦光束的光强分布和相干度的影响.结果表明:适当地选择相关参量,可在焦平面上得到椭圆形光斑的光强分布以及平顶光强分布.随机电磁涡旋光束在焦平面上同一点处两个相互垂直分量之间的相干度,不同两点处两个相同分量之间的相干度以及不同两点处两个相互垂直分量之间的相干度研究表明,入射光束的拓扑荷和横向相干长度对聚焦光束的相干性有着十分明显的影响.     

电场作用下离散相行为研究

为明晰电场对两相系统中离散相的作用,本文针对均匀电场作用下两相系统中的单个离散相的行为进行了可视化试验研究及数值模拟。通过建立电场数学模型。得到了均匀电场作用下两相系统的电场分布;运用电应力表面积分的方法求得了离散相所受的电场力。并于试验中观察了不同粒径的离散相在电场作用下的运动情况,其试验结果与数值计算结果基本吻合。     

脉冲电磁波通过偶极天线辐射的物理过程及其数值模拟

在讨论了基于时域有限差分法和完全匹配层技术的数值模拟方法之后,首先从运动电荷和电力线的角度直观地描述了脉冲电磁波的辐射过程,然后进一步从场与电荷相互作用的角度分析了天线上电荷是如何被加速以及如何维持其运动状态的,指出了开放空间中突然出现的时变电场（位移电流）是脉冲电磁波辐射的根本原因．文中还对局部电阻加载的天线和局部弯曲的天线进行了研究,以进一步说明上述观点．对多种情况下的脉冲辐射过程进行了数值模拟,并给出了电场的等高线和空间波形图,这些图形对理解脉冲电磁波的辐射机理非常有益． 关键词：     

不同电极对α-LiIO3离子输运特征的影响的光学显微观测

介绍了用偏光显微镜对α-LiIO₃特性的观察.研究了五种不同电极界面状态的八块晶体样品在c向静电场作用下晶体的电导、空间电荷的沉积和分布.观察到由于α-LiIO₃的空间电荷的输运形成的彩色准直条纹.此彩色条纹与光折变型光栅的衍射带之间有对应关系.而不同的电极界面状态对α-LiIO₃晶体的电导和离子输运有明显的影响. 关键词：     

Charging dynamics of a polymer due to electron irradiation： A simultaneous scattering-transport model and preliminary results

<正>We present a novel numerical model and simulate preliminarily the charging process of a polymer subjected to electron irradiation of several 10 keV.The model includes the simultaneous processes of electron scattering and ambipolar transport and the influence of a self-consistent electric field on the scattering distribution of electrons.The dynamic spatial distribution of charges is obtained and validated by existing experimental data.Our simulations show that excess negative charges are concentrated near the edge of the electron range.However,the formed region of high charge density may extend to the surface and bottom of a kapton sample,due to the effects of the electric field on electron scattering and charge transport,respectively.Charge trapping is then demonstrated to significantly influence the charge motion.The charge distribution can be extended to the bottom as the trap density decreases.Charge accumulation is therefore balanced by the appearance and increase of leakage current.Accordingly,our model and numerical simulation provide a comprehensive insight into the charging dynamics of a polymer irradiated by electrons in the complex space environment.     

Charging dynamics of polymer due to electron irradiation: A simultaneous scattering-transport model and preliminary results

We present a novel numerical model and simulate preliminarily the charging process of polymer subjected to electron irradiation of several 10 keV. The model includes the simultaneous processes of electron scattering and ambipolar transport and the influence of a self-consistent electric field on the scattering distribution of electrons. The dynamic spatial distribution of charges is obtained and validated by existing experimental data. Our simulations show that excess negative charges are concentrated near the edge of the electron range. However, the formed region of high charge density may extend to the surface and bottom of a kapton sample, due to the effects of electric field on electron scattering and charge transport, respectively. Charge trapping is then demonstrated to significantly influence the charge motion. The charge distribution can be extended to the bottom as the trap density decreases. Charge accumulation is therefore balanced by the appearance and increase of leakage current. Accordingly, our model and numerical simulation provide a comprehensive insight into the charging dynamics of polymer irradiated by electrons in the complex space environment.     

声脉冲法空间电荷测量系统的研究

气体中空间电荷的分布与电晕放电的机理紧密相关, 获取电晕放电过程中空间电荷分布对深入研究电晕放电起始、自持过程有着重要作用, 但是如何准确获得电晕放电过程中的空间电荷分布一直是国际上尚未解决的难题. 本文基于声脉冲法提出一种电场信号解耦算法, 推导了空间电荷在声场中被调制产生的电场信号与声脉冲信号和空间电荷密度之间的数值关系, 讨论了不同测量情况下声发射系统的设计要求; 搭建了一套可用于实时测量针板电极电晕放电空间电荷分布的非接触式测量系统, 该系统主要包括声脉冲发生模块、空间电荷模块及电场信号解耦算法模块. 运用该系统实现了声脉冲激发作用下电场信号的测量, 通过提出的电场信号解耦算法得到了空间电荷密度, 对其测量结果与电晕电流法测量结果进行比较, 验证了电场信号解耦算法的有效性. 该算法可以应用于空间电荷一维、二维和三维测量系统中.     

A New Strategy of Chaos Control and A Unified Mechanism for Several Kinds of Chaos Control Methods

A method of obtaining electromagnetic field tensor for the source of the field possessing both electric and magnetic charges is given. As an example, in Kerr-Newman space-time with a large number of magnetic charges the method is used, and the results are the same as those obtained by making electric charge a complex extension directly to e+iq.     

单个汽泡周围的电场数值研究

为明晰电场对汽—液两相系统的效应,本文针对均匀电场作用下的汽液两相流中附着于壁面的单个汽泡,建立了数学模型,考虑了汽泡的存在对电场分布的影响。通过求解电场控制方程,得到了均匀电场作用下汽泡周围及其内部的电势及电场分布的数值解。这为进一步研究 EHD 作用下的两相系统中汽泡的行为,揭示 EHD强化沸腾换热机理奠定了基础。