不均匀介质中的均匀化稳恒热传导方程

本文应用“双空间尺度法”得到了含有稀疏分布的椭球形杂质的不均匀介质中的均匀化稳恒热传导方程.当杂质是球形时,计算结果与J.B.Keller所得者一致.本文结果同样可用于其他物理现象的讨论.     

GRIN介质中的程函方程与光线方程

由变折射率(GRIN)介质中光程的定义, 不需借助近似理论直接推出程函方程（eikonal equation）, 再由程函方程推得光线方程的矢量形式, 并将矢量形式化简为光线方程的标量形式. 应用实例表明该公式更适于已知折射率变化规律的条件下确定光线的轨迹方程.     

不均匀介质的平均介电常数及其应用

研究了不均匀介质情况下,非平行板电容器的电场强度和能量问题。研究表明,在平行电场方向不均匀时,可以用介电常数的加权调和平均值来简化电场能量和电容量的计算;在垂直电场方向不均匀时,可以用介电常数的加权平均值来简化计算。     

一个变分方程问题及其应用

研究了一个变分方程问题。做为应用，指出它可推广为一类重要的平稳型随机控制模型。     

变速不均匀介质中波动方程的有限元法数值解

为求解变速不均匀介质中波的传播问题,使用了利用瑞雷-里兹法的有限元技术。假定在地面上位移具有给定值,而在其它边界上亦满足狄里赫利边界条件。在这样条件下导出了求解波动方程的变分原理。讨论了一维和二维波动方程有限元数值解法数学原理。对变速介质模型得到了单元质量矩阵和刚度矩阵表达式。分析了数值计算结果,讨论了在变速介质中传播的地震波和过渡层反射波的动力学特征。认为介质中垂直速度梯度的存在是地震波振幅衰减的原因之一。介绍了二维介质模型数值解。计算结果支持所提出的方法。     

拉普拉斯方程在变换光学中的应用

介绍一种基于变换光学理论和拉普拉斯方程的光学器件设计方法,可以设计具有不同光学特性的光学器件,提出了一种设计隐身斗篷、物体缩放器、光学幻觉、以及电磁波局域器件的通用变换,并给出了设计实例,数值模拟结果验证了这些器件的光学特性.      

GRIN (Gradient Index)介质中的Maxwell方程组与光线光学

利用坡印廷矢量(Poynting vector)的方向就是光线轨迹曲线的切线方向,推出程函方程(Eikonal equation)的矢量式.经分析发现此式包含了光的粒子性与光的波动性因素,光线的传播规律还受介质折射率函数的制约.再由程函方程进一步推得光线方程,并给出了应用实例.     

氢原子在均匀磁场中的运动

对氢原子在均匀磁场中的运动进行了探讨。在忽略抗磁项情况下,系统是规则运动,相轨迹为稳定的同心圆;能量本征态是ｌ混合区为转子态或振子态,能级的移动有不同的值。在考虑抗磁项情况下,相轨迹随着ε的增加,由规则运动转变成混沌运动。在强磁场下,能谱为朗道能谱。     

带电粒子在均匀电磁场中的运动

带电粒子在纯电场、纯磁场中运动时,其运动轨迹分别是抛物线和螺旋线.当电磁场并存时,根据相对论基本原理,带电粒子的运动并不是两种情况的简单叠加,运动轨迹与场的大小、方向有关.     

波在非均匀损伤介质中的传播

对弹性波在非均匀损伤介质中的传播理论进行了研究.利用走时变换,建立了非均匀损伤介质中波动方程的一般形式;通过非均匀损伤区两端界面处力的平衡条件和位移相容条件对方程式进行求解.对带状渐增和渐减的非均匀损伤介质中波的传播进行了实例计算分析,讨论了弹性波在非均匀损伤介质中传播的一般性质.     

两种积分方程法求解均匀介质体散射问题的比较

针对均匀介质体散射问题,对比研究了基于2种积分方程的5种矩量法实施方案的求解精度和效率.分析了单积分方程和Poggio-Miller-Chang-Harrington-Wu (PMCHW)方程各种矩量法实施方案的特点和效率,通过数值计算进行验证,并对相应的数值现象作出解释.结果表明:基于单积分方程的矩量法与PMCHW方程矩量法一样精确,迭代收敛速度更快;基于单积分方程的磁场积分方程,矩量法生成矩阵和迭代求解的效率最高,但存在谐振点.     

一维波动方程正问题在简单非均匀介质中显式解的求解

反问题理论包括正问题与反问题两方面,在求解反问题时必须建立适定的正问题.正问题是在假定材料的性质为已知条件下,当给定入射信号后求解可测量的输出数据.文章假设入射波和传播介质的性质为已知的情况下,求解了声波在一维简单非均匀介质中传播时产生的反射波和输出波的显式公式.     

使用GEM求解Bingham流体在非均匀介质中的渗流问题

用GEM(green element method)求解了一维Bingham流体在均匀介质中的渗流问题,并与边界元方法进行了比较,发现两者基本吻合;给出了二维Bingham流体非均匀介质渗流方程使用GEM的求解过程及运算结果,并从Bingham渗流机理方面验证了GEM的可靠性.     

干涉仪及其在光学检测中的应用

干涉法是高精度检测的一种重要方法,它能提供精确的全视场表面的轮廓测试结果,因此成为光学高精度检测的主要方法。本文介绍干涉仪的原理及几种典型的干涉仪,重点介绍了目前广泛使用的美国ZYGO干涉仪,并给出了相应的装置原理图。最后介绍了干涉仪在光学检测中的应用。     

不均匀介质样条边界元数值计算方法及应用

引入虚拟力影响项改造均质岩体的边界积分方程,使其满足复合岩体分区介质的边界条件和区界联结条件,采用样条插值函数将分区介质的边界积分方程离散为代数方程组。通过对分区介质样条边界元列式方法的改进,最终使总体系数矩阵成为带宽很窄的条带阵,提高了计算精度和解题效率并应用于平顶山五矿复合围岩的变形分析和支护结构的受力计算。     

贝塞尔方程本征问题中的一个问题

对于贝塞尔方程的本征问题，本征值是否为零，本文提出与通常教科书不同的讨论方法，并讨论了通常的教科书的解法在数学上是否恰当。     

线偏振光在非均匀折射率光学介质层界面上的反射

讨论了线偏振光从非均匀光学介质层上下两表面反射出两束光迭加后导致偏振态的变化，特别以射后偏振态为圆偏振光的条件，并给予初步实验证实。