倏逝波及其能流密度研究

全反射的倏逝波具有特殊的性质和重要的应用。针对现有能量流动特点研究都略显简单或缺乏系统性的问题,应用电磁场理论,推导了线偏振光全反射时倏逝波的电场强度、磁场强度、能流密度和平均能流密度数学表达式;通过数值计算,分析了倏逝波平均能流密度大小及方向与入射角、入射光矢量方向之间的关系。得出以下主要结论:一般情况下,倏逝波的能量流动不仅被限制在介质分界面处的一个薄层内,平均能流密度的大小与入射角有关,而且平均能流密度的方向与入射面有一定夹角;只有当入射光矢量平行或垂直于入射面时,倏逝波的平均能流密度方向才平行于入射面。     

垂直介质分界面的入射光反射前后位相关系的讨论

一般光学教材在处理光线垂直界面入射而发生反射的问题时,用菲涅尔公式中的正负符号简单地表示入射光垂直于入射面的的电矢量与平行于入射面的电矢量反射前后位相的变化。然而,这种表示是不完全的。本文讨论了此问题的解决方法。     

土-结构共同作用体系的扭转分析

本文对土-基础-非对称结构共同作用体系在斜入射SH波作用下的扭转动力响应进行了研究。从波动理论出发,导出了半空间表面矩形基础位移和力场之间的影响函数阵及表面矩形地基的动力柔度函数和在斜入射SH波作用时刚性矩形基础的输入运动表达式;同时建立了共同作用体系的运动方程。最后讨论了斜入射SH波作用下矩形基础和地基共同作用的动力特性。结果表明,非垂直入射SH波作用时响应显著地不同于通常假设的垂直入射波时的响应,由非垂直入射SH波引起的扭转响应应予以考虑。     

光在界面上反射时的附加光程差

当用菲涅尔公式解释维纳驻波实验与罗埃镜实验中出现的半波损失时,容易让人感到理论分析似乎与实验事实不符,本文仅就此问题作如下讨论。如附图所示:i_1,i_1′,i_2分别是入射角、反射角、折射角;S、P分别表示垂直入射面和在入射面内的电振动矢量分量。     

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。     

论势

一、电势与电场强度在描述电磁场的时候,往往用其特征量电场强度(?)和磁感应强度(?)。若已知电荷分布,原则上可以通过高斯定理即(?)………………………………(1)来求电场强度。上式是描述电场性质的一个重要关系式,它给我们提供了作电力线的理论基础。应用(1)式求电场强度(?)的确定值时,必须要求电场的分布严格对称的。它或垂直于高斯面,或平行于高斯面且是常矢量时,才能被唯一地确定。然而,在场的分布不     

地震动入射角度对盆地地震响应的影响

为了研究不同入射角度地震动作用下盆地地表地震响应,基于ABAQUS软件显式有限元计算平台,针对某一45°坡角的盆地,以狄拉克脉冲作为输入SV波,探讨了地震波倾斜入射角度改变时盆地地表峰值位移(PGD)等的变化特征.结果表明:入射波作用角度由0°,5°,10°,15°,20°,25°,30°依次增加时,盆地地表PGD表现出先增大后减小的趋势;当入射角度为10°时,地表PGD达到最大值,为输入地震波位移幅值的7.69倍,说明若按垂直入射进行地震响应分析所得结果将偏于不安全;较垂直入射情形,地震波倾斜入射时盆地表现出更为显著的边缘效应,边缘PGD最大值约为盆地中心PGD的1.3倍;地震动响应聚焦区域会随入射角度的增大逐渐向盆地右侧偏移.     

平面电磁波在良导体表面掠射实验的研究

详细介绍了不同线极化方式的平面电磁波在良导体表面的反射特性实验,重点分析了当电磁波以入射角为90°掠射时的两种不同的实验现象:垂直入射面极化波以90°入射角掠射时,反射场与入射场大小相同,方向相反,喇叭天线接收到的合成场近似为零;平行入射面极化波以90°入射角掠射时,反射场为零,合成场与入射场大小相同。通过对简单的验证性实验的进一步思考及深入实验,使其演变为启发性实验,提高了实验教学效果。     

倒置显微镜成像系统焦区衍射场分析

采用射线追迹与Stratton-Chu矢量衍射积分相结合的方法，分析计算小F数倒置显微镜成像系统焦区的矢量衍射场分布，假设一线极化平面波倾斜入射在系统入瞳上，入射波频率在毫米波频段，给出了成像系统焦区衍射场分布的数值计算结果，其等高线图显示出一定像差条件下透镜系统的成像性能，分析了衍射场的矢量特性，计算与实验做了比较，两者吻合。     

分层高斯分布介质粗糙面电磁波透射问题的微扰法研究

运用微扰法研究了平面波入射分层介质粗糙面的电磁波透射问题,推出了不同极化状态的透射波散射系数公式。采用高斯粗糙面来模拟实际的分层介质粗糙面,结合高斯粗糙面的功率谱,导出了平面波入射高斯分层介质粗糙面的透射系数计算公式。通过数值计算得到了HH极化透射系数随透射波散射角变化的曲线,讨论了底层介质介电常数、中间介质介电常数和厚度、粗糙面参数及入射波频率对透射系数的影响。数值计算结果表明：底层介质介电常数、中间介质介电常数和厚度、粗糙面参数及入射波频率对透射系数的影响是非常复杂的。     

基于矩量法的非高斯分层粗糙面电磁散射研究

为了求解非高斯分层粗糙面的电磁散射问题,提出利用矩量法解决该问题.采用空间域合成法生成Alpha-stable分布的随机粗糙面,数值计算了在锥形入射波入射下散射系数随散射角的变化关系,分析了稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、粗糙面下层介电常数、粗糙面间距对散射系数的影响.     

高斯粗糙土壤面电磁散射的矩量法研究

采用一维高斯型粗糙面模拟实际的沙壤土面,运用矩量法研究了其在锥形波入射下的电磁散射,借助数值计算讨论了制约电磁散射系数σ的一些因素(高度起伏均方根、相关长度、土壤湿度、入射波频率),并总结出其随各因素变化的具体规律.     

单轴晶体上反射光的偏振

从光轴与入射平面平行,光轴与入射面垂直,光轴与入射面夹任一角度３个方面了使单轴晶体表面的反射光成为线偏振光的布儒斯特色。结果表明,布儒斯特角不仅与入射媒质的折射率,晶体的主折射率有关。还与光轴的取向有关。     

一种应用于反射表面厚度测量的新方法

讨论了垂直入射与斜入射两种方式的主动式三角法的测量原理,提出在被测物面为反射表面的情况下,用斜入射主动式三角法进行距离和厚度的测量．分析了被测物表面细节形状的变化对测量结果的影响,以及在厚度测量时消除这种影响的方法     

关于半波损失问题

从洛埃镜实验和维纳驻波实验中发生“半波损失”现象出发,利用菲涅耳公式,分析了当平面单色电磁波从光疏媒质入射到光密媒质时,在媒质的分界面处反射波电矢量(?)和入射波电关量(?)方向相反,这相当于附加λ/2光程差,习惯上称为“半波损失”。并以薄膜干涉中附加光程差加以说明。     

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.     

SH波作用下浅埋隧洞的动应力集中特性

针对平面SH波作用下浅埋隧洞的动力响应问题,采用复变函数和多极坐标方法,研究了入射波频率、入射角度以及隧洞埋深对隧洞动应力的影响规律.研究结果表明:低频波入射时隧洞埋深对动应力集中系数分布影响不大,但高频波入射时影响较为明显;随着入射波与水平面角度逐渐增大,隧洞动应力集中系数(dynamics stress conce...     

地震P波作用下饱和土中考虑剪切与转动变形的衬砌结构动力响应分析

对隧洞周边土体采用饱和土Biot理论,隧洞衬砌采用考虑剪切和转动变形的曲线梁振动理论,分析地震P波作用下饱和土体中圆形隧洞衬砌的动力响应问题。对于饱和土体中的散射波场采用波函数展开法求解,对曲线梁的振动控制微分方程采用一般化的微分求积法(GDQM)求解。由饱和土体与衬砌接触处的位移协调条件,采用最小二乘法确定波函数未知系数项。计算结果表明:当入射波频率较低时,衬砌结构的入射面与背对面的动力响应几乎是对称的;随着入射频率的增加,衬砌结构的入射面与背对面不再具有对称性,且衬砌结构入射面的动力响应要大于背对面的动力响应。     

基于光子晶体的全光二极管单向透射特性分析

采用时域有限差分技术,分析非线性光子晶体点缺陷不对称结构的单向透射特性.研究发现:当光波从两个不同方向入射,耦合进入缺陷的电场能量不同,入射波存在单向透射特性,从而透射率在跳跃点处的阈值功率不同;此外,入射波在跳跃点处的最大透射率值与入射方向无关.进一步采用耦合模理论验证所得结果,所得结论与数值模拟结果一致.当光波从这种不对称的点缺陷结构两端入射时,所得透射对比度存在一个上限.     

论光在介质表面反射时的半波损失问题--兼与张静江先生商榷

指出了半波损失研究中存在的问题 ,定性研究了在一般斜入射时反射光和折射光电矢量的方向 ,定量地计算反射光电矢量与入射光电矢量的夹角