八元向量代数及其在电动力学中的应用

本文建立了八元向量代数,它既是一种方阵代数,又作为一个更加完备的运算系统而包含了复数、矢量和四元数.应用八元向量代数,可以十分方便地导出 Maxwell 方程组的对称变换,并将其拓展成为一个更加完整而对称的电磁场结构定律,从而构成进一步发展经典电动力学的理论基础.     

经典电动力学的适用界限

通过计算电子作为点粒子时的固有能以及电子在外电场中运动时的自作用力，给出了经典电动力学在尺度，波长及场强３个方面存在的界限，指出这些界限的存在源于经典电动力学的内部矛盾，对修改经典电动力学的有关理论进行了讨论。     

经典电动力学的适用界限

通过计算电子作为点粒子时的固有能以及电子在外电场中运动时的自作用力，给出了经典电动力学在尺度、波长及场强３个方面存在的界限，指出这些界限的存在源于经典电动力学的内部矛盾．对修改经典电动力学的有关理论进行了讨论．     

经典电动力学基础电荷、通量和度规

本书以新颖的公理化形式阐述了经典电动力学的基本结构。公理化经典电动力学的形式结构最早出现于上世纪初。它企图在几个公理的基础上，发展经典电动力学的理论体系，理解为什么麦克斯韦方程组会有它独特的形式。本书作者认为这种表述方法优于通常由费曼、     

经典电磁理论的适用范围

本文论述了经典电磁理论适用的尺度、波长、场强界限,指出了本科电动力学教材介绍经典电磁理论局限性的方法.     

Maxwell方程组Lorentz表述四维张量形式的讨论

在经典Maxwell方程组的基础上，利用四维空间矢量和四维电磁场张量的变化规律，将Maxwell方程组Lorentz表述的场方程组变换成四维张量形式，证明了Lorentz表述四维张量形式的特点，验证了Maxwell方程组的协变性以及Lorentz表述的四维张量形式的对称性，从而更好地解释了电磁场的运动规律。通过列举实际算例验证了本文算法的实用性和有效性，简化了运动介质相关的问题，体现了在解决运动介质方面问题的优越性，为运动问题的解决提供了一定的帮助。     

外微分和场的外微分形式

本文在三维线性空间R~3中,以外积为工具,定义出外微分运算,以此将经典微积分中的Newton-Leibnitz公式,Green公式,Stokes公式和Ostrogradski-Gauss公式统一为Stokes定理,并给出各种场的外微分形式;和电磁场中的Maxwell方程组的外微分形式。     

某些电磁波传播问题的格子Boltzmann模拟

用格子Boltzmann方法考虑空间不含源项的Maxwell方程组, 先构建Maxwell方程组的格子Boltzmann模型并进行数值实验, 然后将格子Boltzmann方法与其他传统方法得到的数值解进行比较. 结果表明, 格子Boltzmann方法是一种求解Maxwell方程组的有效方法.     

一种减少电磁场非实质性自由度的方法

提出一种求解电磁场问题的新方法，用这种新方法可以方便地将各种规范条件下的电动力学基本方程组化为两个二阶标量场方程求解     

电磁场计算中的时域有限差分法

时域有限差分法是在离散变量空间和时间中求解不同边界条件下Maxwell方程组的一种数值方法。这种方法简单易懂,适应性强,所用计算机存储单元少,已在微波领域得到大量应用,目前又被应用于光场分布的研究。本文介绍了时域有限差分法的基本原理,推导了Maxwell方程组的FDTD数值表达式。     

标量场效应的实验证据

在经典电动力学的框架内,普遍自由选择涉及电磁势规范变换的任意规范条件．Lorentz规范条件考虑非均匀势波动方程的推导,但这同样表明电磁势的标量导数被认为是非物理的．这些标量表达式可以有新物理场S的意义．在这种情况下,需要广义经典电动力学,预言标量场效应,通过实验来检验推广的电动力学．按照场重新阐述非均匀势波动方程后,可以看成是广义Gauss定律和Ampere定律,同样包含S的导数．新近的实验结果与存在的标量场预测定性结果一致．为了检测存在理论的正确,需要进一步定量检测,Tesla关于预测效应开创性研究的重要性不能言过其实．     

电动力学在物理学课程中的地位和作用

电动力学是研究电磁现象的经典的动力学理论。本文从电动力学的学科性质出发,明确了电动力学在物理学课程中的重要地位,阐述了掌握电动力学对物理学习的促进作用。     

电磁场计算中的时域有限差分法

时域有限差分法是在离散变量空间和时间中求解不同边界条件下Maxwell方程组的一种数值方法。这种方法简单易懂，适应性强，所用计算机存储单元少，已在微波领域得到大量应用，目前又被应用于光场分布的研究。本文介绍了时域有限差分法的基本原理，推导了Maxwell方程组的FDTD数值表达式。     

光子是什么

通常认为光子是电磁场量子,亦即电磁场经量子场处理后形成的方程可以描写光子。然而在物理思维上存在困难,例如很难了解光子物理形象的动力学。非相对论量子力学(例如Schr?dinger方程)决定,用波函数Ψ(x)描述的电子定位是在空间中的几率性分布;但与此相反,光子是不可定位的。由于在数学上不能使用满足Einstein狭义相对论的定位几率分布来建立连续性方程,因而无法对光子流建立连续性方程。正如大家所知,对量子粒子(如电子)是用波函数表达其空间定位性质,但光子是非局域粒子的事实造成我们无法为光子定义一个自洽的波函数,虽然在Weisskopf-Wigner模型理论框架内可以建立光子波函数的操作性定义。总之,不能为光子写出波方程。必须强调指出,光子不是一个刚性球,永远无法给出其尺寸和体积。光子的理论分析以广义Maxwell方程组和量子理论为基础,后者是指量子力学(QM)和量子电动力学(QED)。Schr?dinger方程(SE)非常适用于光纤的分析,这个事实证明QM对解释光子有用。然而,必须指出光子形象仍然模糊不清。光波并不完全等同于传统电磁波,因为光子是微观粒子,波特性遵从统计规律,波函数表达几率波模式。然而现时却缺少光子几率波的方程。本文将1936年发现的Proca方程组称为广义Maxwell方程组或修正的Maxwell方程组,在光子有静止质量时应由Proca方程组取代Maxwell方程组。这时,磁矢势A成为可观测量。人们已用许多方法进行了光子静质量测量,可以相信光子也是一种有质(量)粒子。在这种情况下,我们发现即使在自由空间(真空)条件下电磁波也可能作超光速传播。而按照Proca理论,将给光子带来几率波特性,但却仍然保持光子与电磁波之间的传统关系(光子仍是电磁波的量子)。……本文的结论是:光子是一种深具特殊性的微观粒子。由于光子静质量、引力、真空极化作用等因素的影响,在我们的新理论中速度的非恒值性是一个特点。这就可能造成对光速的多样化解释。因此我们追求对物理学中的这个基本问题的新理解——"真空中光速"的确切含意是什么?     

含标量磁场的电动力学

作为发展 Maxwell 电磁理论的一个尝试,本文阐述了含标量磁场的电动力学及其所导出的一些理论结果.     

规范理论与电磁协变式

<正> 规范理论是一种通晓基本相互作用的理论,就其发展前景来看,它有可能使统一场论最后达到目的。然而,规范理论并不是什么新的理论,它源于经典力学,只是它在一般的经典力学及经典电动力学的教科书中,没有得到应有的重视罢了。本文力图重温规范理论,并利用规范理论系统地导出电磁运动的基本规律。     

八元时空与电动力学

作为 Minkowski 时空和 Maxwell 电磁理论的一个发展,本文建立了八元时空与电动力学方程的基本形式及其变换理论,并导出相应的理论结果.     

电动力学概要

为配合电动力学课程的教学而写本文。主要讨论电荷电流建立电场和磁场，变化的电场激发磁场，变化的磁场激发电场，麦克斯韦方程组，电磁场作用于电荷体系的洛伦兹力，介质中的电动力学，时谐电磁波，平面电磁波、电磁矢量势、标量势以及电磁波的辐射等。     

两个频率不同的辐射源的合作发射

本文采用量子电动力学理论研究了具有不同共振频率的两个二能级原子系统的合作发射,从而得出描述系统随时间而变化的行为的一阶微分方程组,并由此方程组的解的分析中揭示出合作辐射的基本特性.此外,本文还将理论推广到当两沅之间的距离比辐射波长较大的情况,并在所得的运动方程组中得出合作发射时讯息传递的推迟效应.     

二元Maxwell混合气体Boltzmann H定理的一般化(英文)

本文给出了二元Maxwell混合气体Boltzmann方程组并讨论了Boltzmann H定理的一般化,得出建立在空间各向同性Boltzmann方程组解空间上且随时间单调递减的一组凸函数的充分条件.为此,我们先对二元Maxwell混合气体Boltzmann方程组和分布函数进行了Fourier变换,然后分析了Boltzmann方程组解空间上随时间单调递减的函数的特征.通过一条定理论证了一般化的Boltzmann H函数的充分条件对任意维轴对称的解都成立.