介质对高频电磁波的色散关系

高频电磁波（如X射线、Y射线）在医疗上的诊断、工业上的金属探伤以及工程勘察等方面得到了广泛的应用．为什么高频电磁波能隔着皮肉去透视骨骼、内脏器官,探测出金属内部结构的缺陷呢？通过本文介质对高频电磁波的色散规律的讨论,就能回答这些问题．     

旋波介质中的色散关系

从介质的物态方程出发，研究旋波介质的色散性质，给出了波数随旋波参量和频率变化的关系。     

耗散旋波介质中的色散关系

应用Maxwell经典电磁理论，结合旋波介质的本构关系，研究耗散旋波介质中光波的色散关系．结果表明，色散关系与介质电导率、旋波因子等因素密切相关．     

运动介质的色散关系及等效折射率

结合运动介质本构关系,运用并矢代数方法,求解运动介质中电磁场的色散关系．结果表明,波数k与波频ω之间仍然保持线性关系,其比例系数决定于波传播方向k与介质运动方向v之间的夹角θ、参考系之间的相对运动速度口以及静止介质折射率n’的大小．     

包层为负折射率介质的抛物型渐变光纤色散特性分析

研究了纤芯为各向同性非均匀材料,而包层为负折射率均匀介质光纤的色散特性.在纤芯满足弱渐变条件的假定下,按矢量场分析法,通过芯层与包层的介电常数比ξ和磁导率比η,讨论了导波模式色散特性对左手介质包层材料的依赖性.分析表明,ξ和 η对轴对称模色散曲线的低频段影响较大,但对非轴对称模影响不大.ξ和 η对导波模式的截止频率没有影响.由于该光纤中的HEm1模的截止频率都等于0,所以不存在理论上的单模区,但仍可近似实现无色散传输.     

高频引力波对环形波导中电磁波的调制作用

讨论了垂直入射的、频率为ω_g的平面高频引力波对环形波导管中频率为ω_e的电磁波的调制作用．一般情况下，在波导管中与引力波传播方向垂直的对称平面附近，电磁波的能流密度会出现三种新的频率成分（2ω_e±ω_g）和ω_g．在ω_g》ω_e时，能流密度振幅的相对调制量与引力波的无量纲振幅h₀数量级相同．特别是当ω_g，ω_e和电磁波绕波导传播的绕行频率ω₀满足关系ω_g＝2ω_e》ω₀时，由于类似于共振的机制，能流密度会出现比h₀大几个数量级的振幅相对调制量．这个结果不会由于参数的微小改变而消失，这对于探测极微弱的引力辐射信号将是十分重要的 关键词：     

三能级级联型介质的正常色散与反常色散

建议利用三能级级联型介质实现从正常色散到反常色散的变换.在级联型介质中,两个偶极跃迁分别与两个不同的相干场耦合.探测场或者与上跃迁耦合,或者与下跃迁耦合.利用谐振展开方法把介质密度矩阵元方程组转换成在定态条件下系数不依赖时间的方程组,然后用逆矩阵求解,并用此解求得介质的吸收与色散谱.结果表明,对于每一种情形,在同一频率区域系统既能呈现正常色散,也能呈现反常色散.通过改变耦合到探测跃迁的驱动场强度,可以实现从正常色散到反常色散的转换.级联系统与Λ和V系统之间呈现两个差别.第一,如果利用Λ和V系统的两个跃迁同时与探测场耦合获得色散转换,则需要利用近简并能级,而本方案利用缀饰态获得等价的近简并能级,其间距由相应驱动场强度进行控制.第二,如果利用Λ和V系统的单个跃迁耦合探测场建立色散转换,当退耦合态起主要作用时,系统不能产生色散转换,而级联系统不涉及退耦合态.     

电磁波在多层介质内的透射

导了多层介质中透射电磁波的电场振幅与介质表面入射电磁波场电场振幅之间的关系式，引入了一个母函数，通过微分可以生成介质各层中的透射波。     

含色散介质的一维光子晶体微腔中简正耦合模的物理图像

对一维光子晶体中的色散介质采用洛伦兹振子模型,对线性层及色散δ层均采用传输矩阵的方法,研究了一维含色散介质的光子晶体微腔中的简正耦合模.通过改变洛伦兹振子和微腔之间的失谐频率,分析了简正耦合模频率的变化情况.在失谐频率比较大时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较小,简正耦合模中的一个接近腔模频率,而另一个则接近洛仑兹振子的共振频率;在失谐频率比较小时,光与洛仑兹振子间的耦合作用较大,简正耦合模与未耦合的腔模频率和洛仑兹振子的共振频率之间的差别较为明显.最后通过引进该结构的复有效折射率,对含色散介质的系统,由于带隙中间的共振模被湮灭并分裂为左右两个耦合模,其复有效折射率虚部在原共振峰处跃变为一较大值,而在新生成的两个耦合模附近趋近于零,光与色散介质相互耦合而形成的腔极化激元的物理图像十分清晰.     

电子束电流对介质切伦科夫脉塞色散关系的影响

采用等离子体流体理论,从线性扰动方程出发,研究了电子束电流大小对介质切伦科夫脉塞中束波相互作用色散关系的影响,得到了当等离子体返回电流能有效中和与不能有效中和电子束电流两种情形下色散关系和波的增长率,并讨论了电子束电流对束波相互作用色散关系和波增长率的影响。研究表明,等离子体返回电流能有效中和与不能有效中和电子束电流两种情况下有着不同的色散关系和波的增长率。在波导参数和背景等离子体参数固定的情况下,电子束电流并不是越大越好,电子束电流过大不利于提高器件效率,它们之间存在最佳匹配关系。     

A possible mechanism of current in medium under electromagnetic wave

In this paper a possible mechanism of current in medium is presented. Comparison between this current and the magnetization current was made. Expression for this current was derived. This work is helpful to understanding the interaction between medium and electromagnetic wave.     

电磁波在运动介质中及表面处的传播特性

论述了运动介质对电磁波频率、速度和传播方向的影响及在运动介质表面的反射定律和折射定律。     

介质运动时的电磁规律

静止时线性、均匀、各向同性的介质，当它运动时变得不再各向同性，其标志是光线和波法线分离，波面形状由球面变成椭球面．本文给出了非各向同性介质与介质运动速度间的定量关系，导出了电磁波在运动介质表面反射和折射的普遍规律．并且就介质的运动方向与介质表面垂直或平行两种特殊情形进行了较为详细的分析。     

高频电磁波多次散射的数值求解

结合等效射线管模型和物理光学法实现了复杂目标高频电磁波多次散射高效且精确的数值求解.在求解射线管的电磁场积分中，选取物体表面为积分区域，详细推导了在物体表面完成的远场积分公式，数值计算结果比前人沿射线管波前积分更精确.计算了几种由平板构成的导体和涂覆介质目标，数值求解结果与已有的实验数据相当符合.该结果可为复杂目标的雷达探测和识别提供理论参考. 关键词： 电磁散射 电磁场积分方程 物理光学法     

高速运动分层介质界面上的时间平均能流密度

利用坐标变换和高速运动介质界面上平面电磁波入射、反射和透射电场、磁场之间的关系,详细讨论了当介质界面运动时入射、反射和透射时间平均能流密度的变化规律.     

磁各向异性介质中的平面电磁波

讨论了磁各向异性理想介质中平面电磁波的一般特性,继而推证了这种介质中平面波的对偶关系,导出了磁晶体中的“菲涅耳方程”,并利用此方程分析了这种理想介质中的平面波的结构、传播及其偏振特性．     

电磁波在负折射材料填充的3层平板波导中的传播特性

从电磁场理论出发对负折射材料填充的3层平板波导的传播特性进行研究,并进行了数值计算,分析TE和TM波在平板中传播的性质,得到了电磁波的模式方程,与电磁波在右手材料填充的平板波导中的传播特性做了对比,考察了TE模式的能流密度,进行了归一化计算。结果分析表明：基模、一阶模不存在,且任何模式都存在一个截止厚度,随着厚度的增大,模式数量也增多;在一定的入射频率下,平板薄膜厚度趋向一定数值时,可以同时传播多种模式的波,并且入射波频率越高,波导同时存在多种模式的可能性越大;与右手材料相比,左手材料填充相同尺寸的3层平板波导可以传播更高能量的电磁波,导波效果更好。     

Possibility of the charge density modulation of an electron bunch in the electromagnetic wave field

We consider the problem of modulation of the electron density in a linear bunch after its interaction with a linearly polarized, monochromatic electromagnetic wave, as well as an opportunity to observe this effect. It is shown that one can achieve significant values of the modulation depth at high intensities of the electromagnetic wave.