电磁能量-动量转化和守恒定律四维形式的一种推导

定义了电磁场的四维动量流密度张量,并将电磁能量转化和守恒定律及动量转化和守恒定律写成了四维协变形式,给出了三维电磁能量密度、能流密度、动量密度和动量流密度关于两个惯性系之间的变换关系,还给出了四维动量流密度张量与四维电磁场张量之间的依赖关系。     

物质纯重力场部分的能量-动量张量研究

认为物质的质量(能量)存在形式可分为两部分，一部分是以纯物质形式存在的，另一部分是以纯重力场形式存在的.物质质量(能量)这两种形式各自对应着相应的能量 动量张量，物质总的能量-动量张量可表示为Tμν=T(Ⅰ)μν+T(Ⅱ)μν,这里，T(Ⅰ)μν，T（Ⅱ）μν分别代表物质纯物质部分和纯重力场部分的能量-动量张量.通过类比电磁理论，定义：ωμ≡-c2gμ0/g00,并引入一个反对称张量Dμν=ωμ/xν-ων/xμ，则物质纯重力场部分的能量-动量张量为T(Ⅱ)μν=(DμρDρν-gμνDαβDαβ/4 关键词： 能量-动量张量 纯重力场 重力场方程 标量重力势 矢量重力势     

三维各向同性谐振子的守恒张量及其轨道方程

从牛顿第二定律出发，得到了三维各向同性谐振子的守恒张量，证明了守恒张量能提供一个独立的常数，并运用守恒张量的分量表示谐振子的运动方程，铁道平面方程，长轴和短轴所在直线方程及新坐标系下的轨道方程。     

具有广义协变的包含重力场贡献的重力场方程

利用半度规λ^(α)_μ表象的数学工具定义一个对广义坐标具有协变形式的重力场矢势函数ω^(α)_μ≡-cλ^(α)_μ，给出一个具有广义协变的包含重力场贡献的重力场方程R_μν-g_μνR/2+Λg_μν=8πG(T^(Ⅰ)_μν+T^(Ⅱ)_μν) 关键词： 重力场方程 协变形式 能量-动量张量 量子化     

介质中的电磁动量与应力张量

围绕电动力学相关内容,针对介质中电磁动量及应力张量问题,依据麦克斯韦方程组、洛仑兹力及动量守恒定律等,并着力结合近年的理论研究进展,比较与分析介质中电磁动量、应力张量不同形式的区别与联系,探究其物理内涵与作用,力图为相关的教学与研究工作提供参考.     

非保守Nielsen方程的形式不变性导致的非Noether守恒量

研究非保守Nielsen方程由形式不变性直接导致的非Noether守恒量．函数对时间的全导数采 用沿运动轨道曲线的方式，给出非保守Nielsen方程的非点的形式不变性的定义和判据，并 研究其Noether守恒量．得到形式不变性导致非Noether守恒量的条件以及守恒量的形式，并 给出三种特殊情形的推论．举例说明结果的应用． 关键词： Nielsen方程 形式不变性 非Noether守恒量     

正N边形柱的隐身条件的严格推导及其隐身特性验证

基于坐标变换理论,提出并推导了正N边形柱的隐身条件,并得到了相应隐身罩材料本构参数张量的通解表达式. 根据导出的本构参数张量,利用电磁仿真软件分别对N取不同值时的三个典型算例进行仿真验证. 仿真结果证实了所得到的本构参数张量的正确性. 考虑到损耗对于隐身效果的影响分析,这些分析结果为隐身物理机理的进一步理解,以及降低对称度隐身罩的设计奠定了理论基础. 关键词： 坐标变换 非均匀各向异性介质 本构参数张量 隐身     

基于线变换的椭圆柱外隐身斗篷的设计研究

基于线变换方法与互补媒质理论提出了线变换下的椭圆柱外隐身斗篷,并得到了相应外隐身斗篷材料本构参数张量的表达式.根据导出的本构参数张量,利用电磁仿真软件分别对不同长度线段的外斗篷进行了仿真验证,仿真结果证实了所得到的本构参数张量的正确性.这种外斗篷的材料参数只在轴向变化,横向参数为常数,易于用超介质制备.考虑到损耗对隐身效果的影响,得到了引入损耗后的外斗篷磁场分布.最后给出了本构参数的分布.本文的研究为利用超介质制备外隐身斗篷提供了一种新的可行的方法.     

含物质纯重力场部分贡献的静态和稳态重力场研究

给出了包含重力场贡献在内具有宇宙因子项最普遍形式的重力场方程为Rμν-gμνR/2+λgμν=8πG(T(Ⅰ)μν+T(Ⅱ)μν)/c4，这里λ为Einstein宇宙常数，Ｔ（Ⅰ）μν，Ｔ（Ⅱ）μν分别代表物质纯物质部分和纯重力场部分的能量-动量张量.物质纯重力场部分的能量-动量张量表述为T(Ⅱ)μν=(DμρＤρν-gμνＤαβＤαβ/4)/4πG，式中Dμν的定义为Ｄμν＝ωμ／xν-ων／xμ，ωμ≡-c2gμ0/g00.并用重力场贡献在内最普遍形式的重力场方程分别研究了几个大家所熟悉的静态和稳态重力场，像带有Einstein宇宙因子λ项球对称纯物质球外部静态度规、静态荷电球外部度规、匀速转动星体外部度规及理想纯物质星体内部静态平衡等,并进行了讨论. 关键词： 能量动量张量 重力场方程 静态重力场 稳态重力场     

雪层覆盖地面电磁散射的矩量法

为实现分层介质粗糙面电磁散射的矩量法研究,给出一种分层介质粗糙面电磁积分方程的区域分解方法.将格林定理应用于粗糙面所分的各子空间,结合波动方程和格林函数推导分层粗糙面的电磁积分方程,利用矩量法对其进行离散,数值计算得到雪层覆盖地面散射系数的角分布曲线,其中,粗糙表面由一维带限Weierstrass分形谱和Monte Carlo方法模拟.通过与时域有限差分法数值结果的比对,验证该方法的准确性,并分析散射系数随雪和地面参数、介质参数以及入射波参数的变化,获得了较完整的散射特征.     

Deuteron electromagnetic form factors and tensor polarization observables in the framework of the hard-wall AdS/QCD model

We study the electromagnetic form factors and tensor polarization observables of the deuteron in the framework of the hard-wall AdS/QCD model. We find a profile function for the bulk twist \begin{document}$\tau=6$\end{document} vector field, which describes the deuteron on the boundary and fix the infrared boundary cut-off of AdS space in accordance with the ground state mass of the deuteron. We obtain the deuteron charge monopole, quadrupole, and magnetic dipole form factors and tensor polarization observables from the bulk Lagrangians for the deuteron and photon field interactions. We plot the momentum transfer dependence of the form factors and tensor polarization observables and compare our numerical results with those in the soft-wall model and experimental data.     

不同功率下无工质微波推力器的推力预估

基于经典电动力学理论,从麦克斯韦方程组和麦克斯韦张量出发,推导出无工质微波推力器的推力计算方程. 应用有限元分析软件,计算了特定谐振模式下的特定圆台谐振腔在不同功率条件下的电磁场分布;根据推导出的理论计算公式,计算了不同功率条件下推力器的总推力. 计算结果表明:推力与功率成正比,而且磁场力决定着总推力的大小;圆台谐振腔消耗20–200 W电磁波功率时所产生的推力在20–250 mN范围内. 关键词： 电磁波 麦克斯韦张量     

Micromorphic Electromagnetic Theory and Waves

This paper introduces a continuum microelectromagnetic theory (also called micromorphic electromagnetic theory), to discuss electromagnetic phenomena in bodies with microstructures. Balance laws of microelectromagnetic media of the first-grade are given. Constitutive equations are developed. The field equations are obtained . It has been shown that, this theory gives rise to several new vector and tensor waves. A theorem of conservation of energy (Poynting type) is proved. Dispersion relations are obtained for both vector and tensor waves. Relations of tensor waves to microscopic phenomena (such as spin waves) are discussed.     

无工质微波推力器推力测量实验

基于经典的电磁学理论, 本文建立了一套新概念空间推进装置-----无工质微波推力器系统, 这套装置可以直接把微波辐射能转换为推力而不需要任何推进介质. 与传统的空间推进装置不同, 该系统可以避免携带庞大的推进剂储箱并消除羽流对航天飞行器的污染. 该系统由集成在一起的圆台微波谐振腔、 微波源和负载组成, 其中微波源产生的微波辐射能被输入到圆台微波谐振腔内并形成纯驻波与电磁压强梯度, 从而沿圆台微波谐振腔轴线方向形成净推力. 本文根据随遇平衡原理, 通过克服推力器本身的自重和刚性阻力, 成功地测量出无工质微波推力器产生的净推力. 结果表明: 基于经典电磁学理论建立的无工质微波推进系统可以产生净推力; 当微波源输出2.45 GHz, 80---2500 W的微波功率时, 推力器产生的推力分布在70---720 mN范围内, 测量总误差小于12%.     

Prediction and experimental measurement of the electromagnetic thrust generated by a microwave thruster system

A microwave thruster system that can convert microwave power directly to thrust without a gas propellant is developed. In the system, a cylindrical tapered resonance cavity and a magnetron microwave source are used respectively as the thruster cavity and the energy source to generate the electromagnetic wave. The wave is radiated into and then reflected from the cavity to form a pure standing wave with non-uniform electromagnetic pressure distribution. Consequently, a net electromagnetic thrust exerted on the axis of the thruster cavity appears, which is demonstrated through theoretical calculation based on the electromagnetic theory. The net electromagnetic thrust is also experimentally measured in the range from 70 mN to 720 mN when the microwave output power is from 80 W to 2500 W.     

Nucleon-nucleon interaction with tensor forces in the quark compound bag model

A model forN-N interaction proposed earlier by two of us (VSB and VKG), has been extended to incorporate the tensor component of the nuclear force. Based on the quark compound bag model (QCB), the nucleon-nucleon potential has a short range repulsive core which is non-local and has a characteristic energy dependence and is expressed in terms of the parameters relating to the six-quark compound bag. To account for the low energy properties, this repulsive core interaction is supplemented by a phenomenological non-local potential containing both central (S-wave) and tensor components and operates only outside the QCB. Using this model, we analyse and compare the results with the experimental data for the electromagnetic form factors of the deuteron, theD-state observables, such as the quadrupole moment, theD-state probability, and theD/S ratio along with then-p scattering phase shifts up to about 400 MeV.     

电磁脉冲模拟器电磁场计算

 利用电磁场张量法计算了平行板电磁脉冲模拟器内的电磁场并推导了其时域解析表达式。按照模拟器的平行板段和前后三角板的结构将平板近似为线网格。场的幅值由各线段元的不同滞后时间叠加来确定,其方向由线段元和场点的单位矢量经简单矢量运算来确定。计算结果表明：平行板段内的场具有横电磁分布特性,而靠近三角板处由于各线段元的非对称性贡献将使场出现其它分量。通过对模拟器的电场测量值与理论计算值相比较可知,两者大致相同。     

从不变量看电磁场

本文从电磁场不变量的角度 ,考察电磁场 ,并与时 -空间隔不变量类比 ,达到和谐统一的认识高度     

复四维空间中的对偶张量

引进复四维空间中的对偶张量，并将其用于电磁场方程的协变性表述。