科学前沿与电磁场

本文以电磁场在高能粒子加速器方面的应用为例,阐述了科学前沿与电磁场的关系。     

重离子碰撞中量子源的电磁场研究

在计算真空中的超重力带电粒子在与粒子康普顿波长相距的距离所产生的电磁场时,粒子的波函数由克莱因—戈登方程控制。对于标量粒子、自旋半粒子或狄拉克方程,它们产生的电磁场在大小和方向上与库仑场有本质上的不同,这是由点电荷引起的量子扩散效应。因此,对重离子碰撞产生的电磁场的实际计算必须建立在对价夸克进行全量子处理的基础上。     

用δ函数研究电磁场的粒子性

本文以δ函数给出粒子轨道,从粒子的位置出发,应用牛顿定律,推导出保守系统的基本运动方程,进一步讨论电磁场的能量与动量。对比两种方程的结果,说明电磁能是电荷粒子之间的相互作用势能,从而阐明电磁场具有粒子性。     

应力激碎与粒子转化

本文从电磁场应力张量出发,引出电荷与电磁场的相互作用半经,说明电磁场具有电磁弹性.在强大的电磁场作用下的电荷,有可能被电磁场的应力激碎而实现粒子的转化.     

电磁场的粒子性

从电磁场的麦克斯韦方程组的波动形式出发,求出表征电磁场动量、能量、质量和自旋,以此断定此粒子即光子,进而说明电磁场具有粒子性。     

任意场系统能量──动量四维张量T_(ik)的物理意义

粒子与粒子的相互作用，用场的概念来描述是；粒子在它自己周围建立起场，在这个场内的任何其他粒子都受到一定的力作用。在四维空间，对于一个任意物理体系，它的能量——动量张量T；。可表示成式中q”’是用来描写这个体系的一些物理量，例如对于电磁场，四维势的分量就是这些量q“’。为讨论问题简便起见，我们后面只写一个q。JAdy是这个体系的拉格朗回函数，A可以认为是拉格朗回函数的“密度”。这是一个一般表达式，它不仅适用于电磁场，也适用于引力场。本文着重在四维空间讨论任意体系能量——动量张量的物理意义。1．T。‘—一。…     

电磁理论研究的新方向

在对Ｈａｎｓｅｎ函数和电磁场完备性作简短讨论后，介绍了当前学术界对Ｍａｘｗｅｌ方程组的局限性的观点和研究情况。强调指出了Ｓｃｈｒｏ¨ｄｉｎｇｅｒ方程的意义。突出说明了必须从粒子性、准粒子角度去研究电磁场与电磁波。介绍了磁单极的研究现状和影响     

随机运动导电粒子对微波腔内电场分布的影响

针对微波腔内不均匀电磁场导致的微波加热不均匀现象,利用金属对微波具有反射的特点,将导电粒子与运动物料相结合,研究了随机运动导电粒子对微波转筒干燥腔内电场分布的影响.利用EDEM与COMSOL软件将运动场与电磁场相耦合,模拟导电粒子的尺寸、数量以及随机运动方式对微波腔内电场分布的影响.结果表明:直径小于20,mm的导电粒子对电场的影响较小;自由随机运动的导电粒子因粒子集聚而恶化微波腔内的电场分布;固定间距的随机运动导电粒子可提高微波腔内的平均电场强度及电场分布的均匀性.     

等离子体模拟改进电磁粒子网格算法

为了消除传统电磁粒子网格算法在交错推进电场和磁场，粒子动量和位置时存在的半时间步长差，推导出一种电磁场和粒子非交错推进的改进电磁粒子网格算法，该算法通过引入一个中间过渡时刻，对麦克斯韦方程组和牛顿-洛仑兹方程的差分格式进行了变换，使算法实现了同时将所有物理量从n时刻推进到n 1时刻，该算法能得到时间上同步的参数，有利于计算结果的数据处理以及在模拟过程中对电磁场和粒子进行实时诊断，应用改进后的电磁粒子网格算法对无箔二极管实例进行了模拟，得到了与实验基本一致的结果。     

电磁场量子化及其物理意义

本文研究电磁场的量子性质。用类似文献［１］和［２］的简单方法，将经典电磁场量子化，得到量子化电磁场方程。量子化电磁场中充满量子化粒子－光子，并讨论其物理意义。     

电磁场作用下粒子的运动

通过受力分析给出电磁场中粒子运动行为的理论分析之后,对粒子的实际运动行为进行举例并分析轨迹产生的原因以及应用,尤其是电磁场在电化学沉积方面的应用,同时给出几种带电粒子的运动轨迹,更好的诠释了带电粒子在磁场中的运动状态。     

推导包括磁荷的麦氏方程组的新方法

利用狭义相对论，把由毕奥－萨伐尔定律得到的静磁学场方程推广到四维时空中，利用对称性原则，得到了包括磁荷的麦克斯韦方程组；把由牛顿第２定律得到的静磁场中带电粒子的运动方程推广到四维时空中，利用对称性原则，得到了电磁场与带电荷和磁荷粒子的能量转化定律和洛仑兹力公式。     

双荷粒子Lorentz力的双矢势对偶理论

在考虑磁荷存在的情况下,给出了场强与双矢势的关系,由此推导出具有电磁对偶对称性的Maxwell方程表示式.讨论了有源情况下电磁场的能量及动量张量和它们的特性.求出了双荷粒子在电磁场中的运动方程及其所受Lorentz力的表达形式.     

描述带电质点或粒子在电磁场中的相对论力学方程的分析

介绍了相对论力学方程,并将该方程用于带电质点或粒子在电磁场中的运动时的K-G方程。同时指明非相对论性的薛定谔方程在电磁场中所取的形式。     

荷电粒子与磁单极运动系统电磁场的角动量

本文计算了荷电粒子与磁单极子两者都作匀速运动时二个特殊相对方向(互相垂直和互相平行)的电磁场角动量。结果表明角动量为 eg/c,方向为荷电粒子与磁单极子的连线上,且指向磁单极子,它是一个运动常量。     

关于连续性方程的讨论

采用算符作用方法,分别对自由粒子体系和电磁场中的粒子体系给出连续性方程的一种新的推导方法.     

平面波入射下带电椭球体的内外场强分布

颗粒内部场强决定了粒子散射场强度及其对入射电磁波的吸收作用.借助椭球面的等效球面微元半径及带电球体粒子的Mie散射理论讨论了平面波入射下局部带电椭球体内外场强分布,并与不带电椭球粒子的结果进行了比较.数值结果表明:颗粒表面电荷显著改变了颗粒内外电磁场的分布规律及其强度,从而影响粒子的电磁散射性质.     

零自旋粒子与电磁场相互作用的最小耦合计算

以三种π介子的统一描述为基础,导出了零自旋粒子所在的标量场与量子电磁场相互作用的耦合关系,计算了由此而产生的最小耦合能量。     

量子力学连续性方程的一种新推导方法

引入局域密度算符和局域流密度算符，并用算符作用方法，分别对自由粒子体系和电磁场粒子体系给出了量子力学连续性方程的一种新的推导方法．该方法更加明确了量子力学连续性方程的物理意义．     

坐标变换与相似性

“惯性力”与电磁力在相对论框架下仍然有形式上的相似.通过坐标变换,可以找出粒子受“惯性力场”作用与受电磁场作用基本相同的表达式.