狄拉克δ-函数及有关应用

狄拉克δ-函数实际上是离散情况下的Kronecker δ-函数的连续化,它在数学和物理中都有重要的应用.基于广义函数概念引入狄拉克δ-函数的精确定义,证实狄拉克δ-函数不是通常Lebesgue局部可积意义下的普通函数;文中分别以单位矩形脉冲函数、高斯函数、钟形函数和Sinc函数的序列在弱极限意义下来逼近狄拉克δ-函数....     

对不确定原理的一点新认识

讨论了在一维的有限区域内运动的、采用箱归一化处理的自由粒子的位置动量不确定关系的表达,发现在这样特定的物理情形下,粒子的位置坐标与动量不能同时测准的物理论断虽然一定成立,但通常的位置动量不确定关系的数学表达形式需要作一定形式的修改,本文得出了这一情形中位置动量不确定关系的具体形式,由此加深了对于量子力学中的不确定原理的认识,并且从对箱归一化下的自由粒子的动量不确定度的认识的角度出发,讨论了对于无穷体积极限的物理认识.     

一种新的阶跃折射率光纤本征函数表达形式

为了阐明阶跃折射率光纤的模式特性,根据电磁波辐射的能量守恒定律和经过狄拉克函数奇异性修正的亥姆霍兹方程,通过数学推导和证明得出:柱面径向行波场的本征函数是经过狄拉克函数修正的整数阶汉克尔函数,阶跃折射率光纤模式场的本征函数是零、一阶贝塞尔函数经过狄拉克函数修正的零、一阶诺埃曼函数和虚参量汉克尔函数.该结论揭示了光纤芯层和包层模式场分别是径向驻波场和倏逝波场的本质,并基此推导出新的光纤模式特征方程,模式存在条件,模式数目和符合光纤实际的基模归一化截止频率的理论值.     

压缩算符在自由标量场理论中的推广

引入了一种在量子场论中构造压缩算符的办法:考虑两个具有不同质量的同一标量场的自由哈密顿量,通过博戈留波夫变换,导出广义压缩算符,该算符把一个基态映射到另一个。该算符作用的有效性分别在量子场论的狄拉克表象和薛定谔泛函表象中得到了验证。我们相信,在任意实标量场理论中,只要存在两组以线性变换联系起来的生成湮灭算符,压缩算符就被类似的方法找到。     

坐标表象与任意力学量表象的关系

通过讨论坐标表象和任意力学量表象的关系,首先分析了具有连续本征值的算符本征函数δ函数归一化的由来,在此基础上研究得出一个结论,即任意力学量算符在坐标表象中的本征函数和坐标算符在任意力学量表象中的本征函数互为共轭复数,又根据这个结论对本征函数封闭性的物理意义做了一种新的解释.     

洛仑兹破缺标量场的霍金隧穿辐射

把洛仑兹破缺的标量场方程推广到弯曲时空中,并通过Aether-like项对标量场方程进行修正,该项所产生的效应也会影响到黑洞时空视界附近处的物理效应.接着,进一步在半经典近似下得到了修正的Hamilton-Jacobi方程,然后用这一修正的Hamilton-Jacobi方程研究了史瓦西黑洞的隧穿辐射特征,并讨论了洛仑兹破缺对黑洞霍金辐射和黑洞熵的影响.结果表明,u~α=δ_t~αu~t,δ_r~αu~r形式的Aether-like项的效应可能使黑洞温度增加,而黑洞熵降低.该工作可以帮助我们更深刻地理解弯曲时空中的洛仑兹破缺效应的物理性质.     

磁单极狄拉克弦上磁场的显明形式

通过对磁单极矢量势的积分表示取旋度,可以自然得出与狄拉克弦对应的磁场项的显明形式,该狄拉克弦可以是任意曲线。本文对具有不同狄拉克弦的矢量势之间的规范变换作了一些评注,讨论了狄拉克描述与吴大峻-杨振宁描述中的电荷量子化问题。     

τ真空

在讨论一维实标量场的定态孤粒子解时,我们注意到在标量场理论中存在另一类严格解,这类解的能量、动量和角动量都为零。因此是真空,称之为“τ真空”。若进一步要求场的正则动量为零(π=0)或要求场为实数,则τ真空自动给出通常自发破缺对称的真空解((?)=常数)。本文分别讨论了(?)理论、Sine-Gordan理论及L秩位势情况下的一级类量子修正。虽然这个真空解是一个虚数解,但是这类解对于研究真空的机制是重要的,因为过渡到欧氏空间它就成为通常的孤粒子解。     

磁单极和电磁对偶性

根据狄拉克-麦克斯韦方程组和推广的洛伦兹力公式,讨论了磁单极和电磁对偶性的基本概念和物理意义.麦克斯韦方程组和洛伦兹力公式可以通过对偶变化转化为电荷与磁荷并存的形式;但是狄拉克磁单极假设改变了麦克斯韦方程组的结构,任何对偶变换都不能将狄拉克-麦克斯韦方程组简化为只有电荷而没有磁荷的原始形式.采用推广的洛伦兹力公式,还证明了狄拉克-麦克斯韦电磁场的能量密度和玻印亭矢量,以及动量密度和动量流张量形式不变.最后,我们还将狄拉克-麦克斯韦方程组分解为仅仅分别包含电荷与磁荷的两组麦克斯韦方程,传统的电动力学理论可以直接推广应用于磁单极问题.     

用狄拉克δ函数近似值法处理费米子自能紫外积分发散问题

用狄拉克δ函数近似值法的扩展规则导出了电子自能的正规化公式,其形式与文献中用Pauli-Villars法和空-时维度法所得公式大致相似.同时还推导了重整化自能公式,与文献中的完全相同.最后建立了相对项拉氏密度公式.