导体及其周围电离气体电磁俘获的数值模拟

 介绍了圆柱导体周围稠密大气部分电离时导体对入射电磁场的散射特性的计算结果。采用了三维时域有限差分方法联合求解Maxwell方程组和空气离子方程组。结果表明,导体周围气体电离等离子体层的存在严重影响电磁场的散射特性,即电子等离子体与导体形成了谐振结构,在谐振频率上俘获了电磁场能量。     

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     

电磁场递推算法及微纳光学元件中的应用

提出一种电磁场递推算法来分析微纳光学元件体内电磁场的传输.该方法基于Maxwell方程组和电磁场横向的边界条件给出了严格解.以高斯光束在亚波长矩形浮雕光栅体内的传输为例,分析了非匀幅光束在微纳光学元件体内的传输. 关键词： 递推算法 非匀幅光束 微纳光学元件     

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     

麦克斯韦的治学方法与电磁学方面的科学成就──纪念麦克斯韦逝世一百周年

詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)是十九世纪中叶一位杰出的英国物理学家,1831年6月13日生于爱丁堡,1879年11月5日,病逝于剑桥,到现在正好是一百周年.他虽然只活了48岁,却在科学上作出了巨大贡献.他写了一百余篇科学论文,内容范围很广泛,其中最突出的是在电磁场理论方面.他在总结前人工作的基础上,创造性地提出了系统化的电磁场理论,他提出的方程组称为麦克斯韦方程组,预言了电磁波的存在并提出了光的电磁学说,探明了电磁场的奥妙,对于人类进一步认识并利用自然规律作出了划时代的贡献. 麦克斯韦的科学成就不是从天而降的,…     

高频H型放电离子源的场特性

 从Maxwell方程组出发，推导了高频H型放电离子源放电空间的场分布, 并采用Mafia软件进行了三维实体建模，计算了高频离子源放电击穿前和稳定工作后的电磁场分布，得到了高频离子源放电空间电磁场分布的直观图像。通过比较击穿前高频电场的轴向和环向分量，得出了轴向电场在高频离子源击穿中起主要作用的结论，并进而推导出了高频离子源的击穿判据，得出了气体击穿时离子源击穿电压和放电管内气压的关系，与实验结果符合较好。     

麦克斯韦电磁场方程组的外微分形式

本文以三维欧几里得空间Ｒ３为限，简明扼要地阐述微分形式和外微分数学形式和数学理论的要点，并应用它表达电磁场方程，得麦克斯韦电磁场方程组的外微分形式．它与麦克斯韦电磁场方程组的微分形式与积分形式以及依张量分析为基础在闵可夫斯基四维空间中表达的麦克斯韦电磁场方程组的张量形式相比，有着自己的特点．列举了应用实例，得出：应用微分形式和外微分的数学工具是行之有效的，它简洁、紧凑，便于运算和处理。     

Lorentz变换和Maxwell方程的最简单形式

用Cifford代数来描述，Lorents变换和Maxwell方程组变得非常简单。例如，Maxwell方程成为□F=4πj/c，只一个方程就够了。     

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：     

Maxwell怎样得出电磁波传播速度与光速相等

本文指出， Ｍａｘｗｅｌｌ是在得出电磁场方程组之前，即在他关于电磁场理论的第二篇论文《论物理力线》（１８６１～１８６２）中，第一次得出真空中电磁波传播速度等于光速的结论．尔后，Ｍａｘｗｅｌｌ在《电磁场的动力学理论》（１８６５）中，在给出了著名的Ｍａｘｗｅｌｌ方程组之后，再一次由波动方程得到了同样的结论．     

柱面非线性麦克斯韦方程组的行波解

柱面电磁波在各种非均匀非线性介质中的传播问题具有非常重要的研究价值.对描述该问题的柱面非线性麦克斯韦方程组进行精确求解,则是最近几年新兴的研究热点.但由于非线性偏微分方程组的极端复杂性,针对任意初边值条件的精确求解在客观上具有极高的难度,已有工作仅解决了柱面电磁波在指数非线性因子的非色散介质中的传播情况.因此,针对更为确定的物理场景,寻求能够精确描述其中更为广泛的物理性质的解,是一种更为有效的处理方法.本文讨论了具有任意非线性因子与幂律非均匀因子的非色散介质中柱面麦克斯韦方程组的行波精确解,理论分析表明这种情况下柱面电磁波的电场分量E已不存在通常形如E=g(r-kt)的平面行波解;继而通过适当的变量替换与求解相应的非线性常微分方程,给出电场分量E=g(lnr-kt)形式的广义行波解,并以例子展示所得到的解中蕴含的类似于自陡效应的物理现象.     

On the properties of electromagnetic waves propagating inside moving dielectric media

The properties of electromagnetic waves propagating inside isotropic or uniaxial dielectric media moving in an arbitrary direction are analysed. The scalar products of electromagnetic field vectors inside these moving media are investigated in the kEB system from Maxwell's equations and Lorentz-covariant constitutive relations. Several important equations are derived. They are useful in discussing problems such as the energy density and radiation pressure, which are of interest in theoretical studies and many application subjects.     

Complex Maxwell's equations

A unified complex model of Maxwell’s equations is presented.The wave nature of the electromagnetic field vector is related to the temporal and spatial distributions and the circulation of charge and current densities.A new vacuum solution is obtained,and a new transformation under which Maxwell’s equations are invariant is proposed.This transformation extends ordinary gauge transformation to include charge-current as well as scalar-vector potential.An electric dipole moment is found to be related to the magnetic charges,and Dirac’s quantization is found to determine an uncertainty relation expressing the indeterminacy of electric and magnetic charges.We generalize Maxwell’s equations to include longitudinal waves.A formal analogy between this formulation and Dirac’s equation is also discussed.     

双间隙谐振腔的高频分析

 从麦克斯韦方程组出发,运用电磁场的匹配条件,导出了双间隙谐振腔等效周期结构横磁模的色散关系及场分布表达式。然后通过数值计算,求出了双间隙谐振腔的谐振频率和场分布,并分析了谐振腔的结构尺寸对频率的影响,为C波段双间隙输出腔的设计提供了理论依据。     

Towards dispersion relations for tapered core dielectric elliptical fibers

The paper presents an analytical investigation of the electromagnetic wave propagation in a tapered core dielectric elliptical step-index fiber. Implementing Maxwell's equations in elliptical coordinates, field components are deduced that essentially incorporate Mathieu and the modified Mathieu functions. Finally, the characteristic dispersion equations are developed for even and odd modes supported by the fiber.     

Microwave reflection properties of grooved metallic mirrors

Maxwell's equations are solved using finite difference equations to obtain the near and the far field distribution of electromagnetic waves in front of corrugated mirrors. We treat the case of perpendicular incidence to obtain both the phaseshift between TE- and TM-modes in polarisation twisters and mode converters as well as the amplitude of the electromagnetic field.     

含不稳定源轴对称非静态场的计算

利用麦克斯韦方程组和场的轴对称性,分别对含不稳定电荷源和不稳定电流源的轴对称非静态空间电磁场进行了研究.首先,导出了3个基本表达式,然后,以对称轴的已知不稳定场量作为初始值,通过不断迭代并总结其规律,给出由对称轴上的已知不稳定场量来表示轴外任意一点电磁场的无穷级数表达式,最后,对结果进行了验证,对其敛散性进行了分析.     

任意纵向磁场中等离子体-腔漂移通道电磁波的解析解

 从麦克斯韦方程和双成分等离子体粒子在外部轴向磁场的线性化运动方程出发，推导出了任意纵向磁场中等离子体介电张量和等离子体-腔漂移通道的电磁波的解析解。结果表明在一般情形下，在位于外部均匀纵向磁场的等离子体波导中，不存在分离的轴对称E波和H波。在此基础上进一步得到轴对称波的具体解析式。单波近似下的结果和俄罗斯全俄电技术研究所M.A.Zavjalov等的结果一致。     

New Weyl theory: Geometrization of electromagnetism and gravitation: Motivations and classical results

A geometrical unified field theory of electromagnetism and gravitation is developed in a Weyl space-time. The integrability conditions of the field equations cast the laws of classical perfect fluids under electromagnetic interactions. The purely gravitational limit of the theory is Einstein's General Relativity and the purely electromagnetic case coincides with the predictions of Maxwell's theory.     

轴对称非静态电荷电流分布轴外场的交替迭代

在轴对称非静态电荷电流分布的情况下,利用麦克斯韦方程组和轴对称性,给出了计算轴外电磁场的交替迭代法.