电磁波本质探究——试论电磁波振子、光子及普朗克恒量

文章提出以电磁波振子为核心的电磁波子理论,对电磁波的形成、性状与本质进行探究.文中论述了电磁波振子的形式、性质与意义,电磁波振子与光子、光速及普朗克常量之间的关系等;阐述电磁波形成的机理是电磁波振子运动叠加产生的,本质则是波动的能量形式,所具能量的基本单元是普朗克恒量等观点.文章认为电磁波子理论不仅对解释一些与电磁波相关的光电现象等基础问题可发挥作用,还可为探究电子等实物粒子结构,解释基础科学领域里一些自然规律等提供理论支持.     

火箭尾焰电磁特性参数对电磁波衰减特性影响研究

在电磁波波动方程WKB法近似解基础上,应用电磁波能量衰减计算方程,分析了电磁波在火箭尾焰中的传播与受干扰过程,研究了等离子体频率、自由电子碰撞频率和自由电子密度等火箭尾焰电磁特性参数对电磁波能量衰减特性的影响.结果表明,电磁波频率和尾焰电磁特性共同影响电磁波的衰减.     

雷暴云中冰晶粒子对电磁波的极化作用

为了研究雷暴云中冰晶粒子在带电情况下对电磁波传播的影响,利用冰晶粒子的介电常数模型和瑞利近似条件下带电粒子对电磁波的散射模型,推导了电磁波经过雷暴云中冰晶粒子区域时产生极化的计算模型,并进行了仿真和分析。结果表明:在传播过程中,电磁波的极化会受到冰晶粒子所带电荷的影响;冰晶粒子所带电荷量越多,对电磁波极化影响越大;冰粒表面电荷分布角越小,对电磁波的极化影响也越严重;电磁波频率和冰晶浓度越高,对电磁波造成的极化作用也越大,影响电磁波的传输质量。因此,在电磁波经过雷暴云时必须考虑带电冰晶粒子对其传播的影响。     

电磁波在冷等离子体中碰撞吸收特点研究

在建立平面分层冷等离子体模型基础上,采用WKB方法求解垂直入射面电磁波动方程,研究了电磁波与等离子体传播碰撞吸收过程中电磁波能量的变化规律。计算表明,电磁波的入射角度显著地影响等离子体对电磁波碰撞吸收衰减;等离子体有效碰撞频率不同,电磁波吸收衰减峰值不同,最大吸收位置所对应的入射波频率也不同。     

平面电磁波在等离子体中的吸收衰减

研究等离子体在隐身技术中的应用.采用垂直入射线极化平面电磁波斜入射到具有金属衬底的等离子体层的模型,利用W.K.B解,推导出电磁波能量衰减与电磁波频率和等离子体密度的关系式.在此基础上,对不同入射角的电磁波在等离子体密度为均匀分布、线性分布和指数分布情况下传播的能量衰减进行了数值计算.结果表明,电磁波衰减随等离子体密度以及电磁波入射角增加而增加;在3种分布情况下电磁波能量衰减规律是相似的.     

电磁波吸收材料和吸收体机理分析

该文指出电磁波吸材料和电磁波吸收体是二种不同的概念。分别讨论了它们的工作机理及描述其性能的物理量。电磁波吸收材料通常分为二类,一类是电损型材料,另一类是磁损型材料。一般来讲,电磁波吸收材料本身并不能吸收入射的电磁波而不反射它们。改进反射特性的最有效方法是采用电磁波吸收体。利用材料的电或磁损耗以及传播过程中的多次反射特性,电磁波能被材料吸收而不产生反射。     

论赫兹对麦克斯韦电磁场理论的实验验证

麦克斯韦虽然在理论上预言了电磁波的存在，但是，他并未提出过产生电磁波的任何方法.历史上，赫兹第一个通过实验发现了电磁波，并用实验证实了电磁波与光波的同一性，从而证实了麦克斯韦的电磁理论.文章论述了赫兹发现了电磁波以及证实电磁波与光波的同一性的全过程，说明赫兹能够证实电磁场理论，主要归因于他精湛的实验技能和敏锐的观察力.     

环境中的电磁波污染及其危害

电磁波辐射对环境的污染,在我国的许多城市已经相当普遍。但是,人们对电磁波辐射危害的认识却十分不足。目前,许多电磁波辐射装置和设备已经进入千家万户,特别是手机的使用极为广泛。如果防护不当,可能造成电磁波污染,对人体产生严重的伤害。为了保护人民群众的身体健康,预防和减少电磁波辐射的危害,建议政府加强对电磁波辐射装置和设施的监管能力,加大电磁辐射防护知识的宣传力度,提高公众的自我防护意识,避免或者减少电磁波辐射对人体造成严重伤害。     

理想介质中电磁导波特性的FDTD分析

采用时域有限差分方法（FDTD）模拟了电磁波入射一维无限大均匀介质平板时的情形,分析了介质介电系数、电导率以及介质厚度对电磁波传播的影响．结果表明：介质的介电系数影响电磁波的反射系数,介电系数越大,反射系数也越大;介质的电导率影响电磁波在介质中的衰减指数,电导率越大,则电磁波衰减得越快．     

电磁波在介电常数和磁导率俱为负数的媒质中的传播

从理论上分析了电磁波在介电常数和磁导率同时为负数的媒质中的传播特点.详细讨论了电磁波以垂直入射和斜入射两种方式照射到不同媒质的分界面时,电磁波的传播规律,介绍了右手物质和左手物质的分界面对电磁波传播的影响,并与两种右手物质的分界面对电磁波传播的影响进行了比较.     

应力波和电磁波在岩体中相互耦合的研究

作者基于地壳中的众多岩石是具有压电晶体结构的物质这一事实,从波动观点出发,采用长波近似,首次提出了应力波和电磁波在岩体中同时存在相互耦合的理论,阐明了应力波和电磁波的耦合机制,给出了P波、S波和表面波与所耦合的电磁波间的定量关系,所得结果能较好地对地震和岩石动力破碎过程中的一些声电光现象给予比较满意的解释。     

基于传输线理论的电磁波反射系数正交分析研究

分析电磁参数对电磁波反射系数R的影响是电磁波屏蔽吸波研究的热点之一。考虑到影响电磁波反射系数R的因素很多,同时研究多个因素而成为关键点。在前人学者基础上,基于传输线理论,利用正交试验设计进行安排试验,分析研究电磁参数的四个因素以及电磁波频率f、吸波层厚度d六个因素对反射系数的影响。模拟实验结果表面： 对电磁波的反射系数R的影响大小分别为吸波层厚度d、相对复磁导率虚部 、相对复磁导率实部 、相对复介电常数虚部 、电磁波频率f、相对复介电常数实部 ;在X波段区间内,吸波层厚度d对电磁波反射系数具有显著影响,而相对复介电常数实部和虚部、相对复磁导率实部和虚部、电磁波频率产生影响,但不够显著。     

瞬变电磁波测井三轴感应响应特征

瞬变电磁波测井的关键在于对不同界面的探测与识别,为提高仪器的灵敏度和探测距离,采用时间域瞬变电磁方法,模拟高精度三轴测井装置下的瞬变电磁波响应.结果表明:地层距离接收线圈越远,则异常出现的时间越晚,对异常的探测越不敏感;异常场的响应分析表明时间域远探测距离可达50 m左右;同时,瞬变电磁波测井响应对线圈的收发距并不敏感,因此可以采用较短的仪器长度达到频率域较长仪器才能做到的远探;瞬变电磁波遇到高阻层时传播速度加快,识别油-水层界面的能力增强可见瞬变电磁波测井拓展了薄层敏感性测井资料在储层评价方面的应用,对于电磁波测井领域的发展意义重大.     

具有核壳结构球形微粒的电磁波散射与吸收

基于核壳双层结构球形微粒的电磁波散射与吸收理论,对空心核壳、实心核壳的电磁波散射、吸收特性进行分析,讨论了电磁波波长与微粒粒径不同比例下的核壳结构几何参数、物理参数对入射电磁波散射和吸收的影响.     

多层介质中平面电磁波传播特征

为了解多层介质中平面波传播特征,首先借助多层介质中任意介质层内电磁波的场方程以及电磁场的边界条件,推导出多层介质的反射系数和透射系数.然后选取任意相邻3层介质,模拟出各层中电磁波的行波,由此总结出其中电磁波传播特征.最后选取相邻3层介质,分别模拟出四分之一波长匹配层和半波长介质窗,观察到其主要特征.模拟结果能极大地帮助认识多层介质中平面波传播特征,从而更好地对其加以利用.     

纳米金属缝透射的FDTD边界问题研究

时域有限差分法(FDTD)可准确的模拟电磁波经任意介质的衍射与散射.本文依据时域有限差分法并引入Lorentz色散模型理论推导了适用于实际金属的时域有限差分法的迭代公式,利用积分的Maxwell方程组对实际金属边界上的电磁场进行了平均处理,保证了金属缝边界电磁场的连续性,纳米金属缝透射光强分布的数值计算结果验证了边界处理的正确性.     

用惠更斯作图法研究左手材料的负折射现象

针对理解电磁波在左手材料中的传播特性,在详细分析了该介质中电磁波波矢量k的方向、大小和坡印廷矢量s之间关系的基础之上,根据电磁场理论探讨了电磁波在右手、左手材料分界面上的反射和折射(各介质都是各向同性的)现象。并运用惠更斯作图法解释了电磁波由右手材料穿越左手材料时的负折射现象。指出发生负折射现象的根本原因是由于电磁波在左手材料中传播时其波矢量与坡印廷矢量的方向相反。     

电磁波在周期调制等离子体上的共振反射

本文研究了高频电磁波在均匀无磁化等离子体中传播时,由于传播方向上有限区域内存在常幅密度扰动驻波引起的共振折反射现象.从等离子体流体方程组出发,导出适于描述常幅密度扰动驻波影响下的电磁波传播方程;并对各种情况详细求解该方程得到折反射系数的解析表达式.