高能Dyon粒子电磁辐射的SO(2)对偶理论

文中在考虑磁荷存在的情况下,给出了场强与双矢势的关系;并且由此推导出具有电磁对偶对称性的d'Alembert方程的表述形式. 利用推迟势解求出了双荷粒子电磁辐射场强的表达式. 最后讨论了高速双荷粒子在双矢势下的电磁辐射问题.     

推导匀强电场中导体球的电荷面 密度的简单方法

通过推导一个数学结论和电偶极子的场强公式, 利用均匀带电球体内部场强公式、 等量异号电荷模型、 镜像电荷模型和偶极子模型以及等效法和叠加法, 对匀强电场中导体球的电荷面密度的关系式给出两种巧妙的推 导方法     

利用虚光子散射对回旋脉塞自发辐射的分析

利用电磁场变换分析了带电粒子在磁场中的螺旋运动,基于康普顿散射理论和多普勒公式分析了虚光子与带电粒子的康普顿散射,并推导了在磁场中做螺旋运动的带电粒子的自发辐射波长公式.结果表明,当带电粒子在回旋脉塞的磁场中作螺旋运动时,在粒子静止系中可以观察到运动的周期性变化电场和磁场,即运动的虚光子.通过与带电粒子发生康普顿散射,虚光子能够转化为实光子辐射出去.     

利用实验推导匀加速运动的路程公式

匀加速运动的路程公式,在中学里常用速度图线法和平均速度法推导。但这两种方法常使学生感到抽象和不易理解。针对这种情况,我们设计了一个简单实验,并根据这个实验来推导路程公式。学生普遍反映简单易懂。现介绍如下: 一、实验装置实验装置示于图1。     

一种简单推导匀速转动电偶极子电磁辐射的方法

电偶极子在绕其中心转动时,正负电荷作加速运动,因此转动的电偶极子会辐射电磁波.利用运动电荷的磁感应强度公式,推导出匀速转动的刚性电偶极子在近场区产生变化磁场的表达式;结合电磁场建立的推迟效应,推导了非相对论情形时、匀速转动电偶极子在远场区的电磁辐射公式,并对比了匀速转动电偶极子辐射与谐振电偶极子辐射的异同.     

谈回旋加速器中带电粒子在磁场中运动轨迹的间距问题

我们都知道回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,带电粒子在两个D型盒间的交变电场中做加速运动,在D型盒中的匀强磁场中做匀速圆周运动,各种教材都给出了带电粒子在回旋加速器中运动的图示.笔者研究了各种教材中所画的图示(图1).发     

基于熵的离子导体电导率公式推导

电导率是表示导体导电能力强弱的度量,离子导体的电导率可以通过平均漂移速度求得.文中通过对离子导体的分析,给出一种基于熵的新的推导方法.首先分析系统熵和环境熵的竞争关系,其次运用熵最大原理求出最概然电流,进而导出电导率公式.最后将基于熵的推导方法与漂移速度方法加以区别和对比,并推广到一般导体电导率公式的推导.     

电荷投影法在研究无限长导体薄板电荷分布规律中的应用

利用无限长均匀带电圆柱面的电荷分布规律和无限长带电直线的场强公式,采用电荷投影法推导了有限宽无限长带电导体的面电荷分布规律.根据电势叠加原理推导了电势积分式,利用场强与电势之间的关系推导了电场强度两个分量的积分式.将公式无量纲化,通过数值积分计算了电势和场强的分量之值.通过作图,显示了有限宽无限长带电导体薄板的电势和场强,画出了二维等势线和电场线,充分显示了场强的分布规律.     

高速带电粒子辐射的经典行为

给出了以任意速度运动的带电粒子辐射功率的严格表达式及做准周期运动时的辐射阻尼力公式，论证了在无外力作用时，有辐射行为的带电粒子不可能做速度和加速度能复原值的周期（或准周期）运动，得到了辐射粒子做直线运动时速度随时间的变化关系。     

正电子面沟道辐射的非线性特征

经典物理学指出,在电磁场中作加速运动的带电粒子将不断向外辐射能量.在晶体沟道中运动的带电粒子也不例外,晶格场可以使带电粒子的辐射能量达到很高.对于10MeV的正电子,辐射能量可达keV量级.粒子在沟道中的运动行为决定于粒子晶体的相互作用势,常用的相互作用势有Lindhard势、Moliere势和正弦平方势.由于粒子在沟道中的运动行为十分类似于震荡器中运动的自由电子,可望把沟道辐射改造为Χ射线激光或γ射线激光.从Lindhard势出发,将其展开到四次项,在经典力学框架内,粒子的运动方程可以化为含立方项的二阶非线性微分方程,并利用Jacobian椭圆函数和第一类全椭圆积分解析地表示了系统的解和粒子运动周期,导出了正电子面沟道辐射的瞬时辐射强度、平均辐射强度和最大辐射频率,指出了利用沟道辐射作为γ激光的可能性.     

电磁直线加速动态黑洞时空中Dirac粒子的Hawking辐射

研究了作直线加速运动的电磁黑洞视界面上Dirac粒子的Hawking 辐射.首先，构造对称化零 标架，计算旋系数，导出Dirac方程，并对其进行化简.然后，通过引入广义乌龟坐标，在视 界面上将Dirac方程退耦.利用Damour-Ruffini方法，求出了温度以及热谱公式，并对所得结 果进行了讨论. 关键词： 加速动态黑洞 Dirac粒子 Dirac方程 Hawking辐射     

带电粒子在正交恒定电磁场中运动状态的分析

由洛伦兹力公式出发,分析带电粒子在相互垂直的恒定电磁场中运动的方程,由此得到一些常见的运动轨迹,并给出带电粒子在电磁场中的一种新的轨迹——长辐旋轮线．     

弯轨ˇCerenkov辐射计算中的稳相法*

从介质中沿弯曲轨道运动的带电粒子辐射的频谱角分布公式出发,分析了粒子速度大于介质中的光速时,稳相点在ˇCerenkov效应中所起的关键作用,并给出了通过在稳相点附近做渐近展开来计算弯轨ˇCerenkov辐射的稳相法.运用稳相法,计算了同步ˇCerenkov辐射在粒子轨道平面附近以及在临界角附近的频谱角分布.计算结果表明,同步ˇCerenkov辐射频谱的特征依赖于观测方向附近对应的稳相点性状,特别是在较大的临界角附近的频谱与小角度近似时很不相同.     

关于均匀带电球面上电场强度的求解

由于均匀带电球面上的电场强度无法用高斯定理求出,现行大部分大学物理基础教材在讨论均匀带电球面产生的场强分布时,只用高斯定理求出了该带电系统内外空间电场的分布,并没有给出球面上场强的计算方法,只是指出在球面上场强值不连续.文章利用叠加原理和电容器能量的变化两种方法分别导出了均匀带电球面上任一点的场强值,验证了均匀带电球面的场强是不连续的,两种方法思路截然不同,但得到的结果完全相同,该结果使得高斯定理求出的均匀带电球面在空间电场分布的结论更加完整.     

弯轨Čerenkov辐射计算中的稳相法

从介质中沿弯曲轨道运动的带电粒子辐射的频谱角分布公式出发, 分析了粒子速度大于介质中的光速时, 稳相点在?erenkov效应中所起的关键作用, 并给出了通过在稳相点附近做渐近展开来计算弯轨?erenkov辐射的稳相法. 运用稳相法, 计算了同步?erenkov辐射在粒子轨道平面附近以及在临界角附近的频谱角分布. 计算结果表明, 同步?erenkov辐射频谱的特征依赖于观测方向附近对应的稳相点性状, 特别是在较大的临界角附近的频谱与小角度近似时很不相同. 关键词： ?erenkov效应 稳相点 稳相法 同步?erenkov辐射     

Kerr-Newman黑洞隧穿辐射的新研究

在文章[吴迪等2013中国科学物理学力学天文学43115]中,从有质量粒子的Lagrangian作用量出发,对Kerr转动黑洞中类时的和类光的测地线方程给出了全新的统一推导,结果表明对转动黑洞隧穿辐射的研究不需要局限地采用拖曳系.这项工作完全克服了先前研究中存在的不足,使得Parikh-Wilczek半经典隧穿方法更加完善和自洽.本文将这一工作推广到转动带电黑洞情形,对Kerr-Newman黑洞中有质量带电粒子测地线方程做了新的推导,并对其隧穿辐射重新做了研究.     

玻尔兹曼分布的严格推导

在运用较高精度的斯特林公式基础上,利用拉格朗日不定乘子法,结合带拉格朗日余项的n元泰勒展开式,以兰伯特W函数的形式,给出了精度更高的一种玻尔兹曼最概然分布及其严格的理论推导,并附带给出较低精度的斯特林公式下的推导结果.此方法可以很容易推广到玻色分布和费米分布中去.     

匀速转动电偶极子的辐射公式

极性分子可以等效为一个电偶极子。极性分子在转动过程中由于正负电荷作向心运动,即正负电荷均作加速运动,因此转动的电偶极子会产生辐射。所以转动极性分子的电磁辐射是电磁学及电磁场研究中的重要内容。基于振荡电偶极子的电磁辐射,把旋转电偶极子等效成二个正交放置振荡电偶极子。在振荡偶极子产生磁势矢与变化电偶极矩关系式的基础上,推导出匀速转动电偶极子辐射公式与转动角速度和电偶极矩间的关系式。     

推导高速带电粒子辐射功率的一点改进

电荷作加速运动时,要辐射电磁波。高速运动电荷的辐射、与低速运动电荷的辐射比较 起来,有三点重要区别:①辐射角分布:低速时主要集中在与加速度垂直的方向;而变速时 主要集中在运动方向上。②辐射阻尼力:低速时远小于使它加速的外场力;而高速时可以远 大于外场力。③辐射功率:低速时只与加速度有关,与速度无关;而高速时不仅与加速度有 关,也与速度密切相关。 为了推导高速带电粒子的辐射功率,通常电动力学教科书采用的方法是比较复杂的,由 于学时有限,不少学校往往把这一部分删了。我们认为,这个问题在理论上和实践中都是相 当重要的。如果…     

带电粒子在相互垂直的匀强电场和磁场中的运动轨迹

推导出带电粒子在相互垂直的匀强电场和磁场中普遍情况下的运动方程,给出了几种典型情况下的轨迹,并对轨迹的形状和性质,结点的出现进行了讨论.