Interaction of the Electromagnetic S-Wave with the Thin Metal Film
它示出,对于薄金属膜,其厚度不超过皮肤层的厚度,该问题允许任何边界条件下的解析解。分析了电磁波的透射、反射和吸收系数与入射角、层厚、镜面反射系数和电磁场振荡频率的关系。
2010-10-07 math-ph math.MP physics.optics
Consistent formalism for the momentum of electromagnetic waves in lossless dispersive metamaterials and the conservation of momentum
利用波包积分技术,提出了一种新的计算超材料中电磁动量和机械动量的方法。该介质具有巨大的质量密度,因此可以被认为是几乎静止的入射电磁波。在无损色散超材料中(包括阻抗匹配和与真空失配的情况),利用该方法可以清楚地识别动量密度和动量流,包括它们的电磁和力学部分。研究发现,电磁动量密度与机械动量密度的比值取决于超材料内部电磁波的阻抗和群速度。其中一个明确的结果是,超材料中的电磁动量和机械动量都与能量流的方向相同,而不是波矢的方向。验证了总动量守恒。此外,还利用电磁能量密度和电磁功率密度的波包积分验证了垂直入射过程中的能量守恒定律,其中电磁功率密度是由感应(极化)电流与电磁波相互作用引起的。
2011-03-21 physics.optics
Electromagnetic signal propagation through lossy media via surface electromagnetic waves
本文建立了任意表面梯度介质中表面电磁波的理论,发现虚部主导的梯度介质中存在新型低损耗表面波解,并展示了从水下通信到紫外纳米光子学的应用。
2024-02-24 physics.class-ph physics.optics
Electromagnetic Wave Propagation in a Quasi-1D Rhombic Linear Optical Waveguide Array
考虑准一维菱形波导阵列。精确求解了线性极限下波导中耦合波的方程组。发现无衍射(或无色散)的平带模式和色散模式的电场分布。
2016-06-12 physics.optics
Optical wave evolution due to interaction with elastic wave in a phoxonic crystal slab waveguide
光子晶体作为一种引导和限制电磁波和弹性波的手段已经引起了人们的关注。由于缺乏对这两种波在晶体内部如何相互作用以及电磁波如何通过这种相互作用演化的确切知识,增加了该领域的复杂性。在这里,我们解释如何弹性波影响电磁波通过光弹性和界面位移机制在光子晶体平板波导。得到了一个描述电磁波演化的主方程。在这个方程中,我们定义了一个耦合参数,并计算了不同模式的电磁波和弹性波的值,并表明它为零的某些类型的模式。最后,我们求解了一个典型的光子晶体平板波导的主方程,并说明了电磁波的演变。
2017-07-08 physics.optics
Long time self-modulation of nonlinear electromagnetic wave in two-dimensional cavity
真空被期望表现出电磁非线性。通过计算两个经典驻波的非线性修正,证明了二维矩形腔中非线性电磁波的性质。我们在短时间尺度上应用线性近似。非线性校正的一部分随时间增加。特别地,如果腔尺寸满足特定条件,则一维二次谐波增长。我们还分析了非线性电磁波的时间尺度长于适用的限制的线性近似。我们建立了自调制的振幅和相位,包括静态磁通量密度的影响。从驻波的两种模式之间的能量流动的观点出发,非线性电磁波的行为可以分为三种类型。也就是说,能量流保持振荡,最终减少到零,或者永远不会发生。
2022-02-03 physics.optics
Tree-wave mixing of ordinary and backward electromagnetic waves: extraordinary transients
研究了脉冲状态下普通电磁波和后向电磁波在异向介质中的三波混频,这种异向介质可以实现普通电磁波和后向电磁波的共存和相位匹配。结果表明,在大幅度增强的光学参量放大和频率上、下移的非线性反射率中,后向波的相速度和能流方向相反会引起异常的瞬态过程。所发现的瞬态类似于振荡器在其共振附近对脉冲激励的缓慢响应
2016-02-26 physics.optics
Discovery of Electromagnetic Surface Waves at the Interface Between Perfect Electric Conductor and Perfect Magnetic Conductor Parallel-Plate Waveguides
该研究提出并验证PEC与PMC正参数平行板波导界面上的新型电磁表面波,突破其需负介电常数或负磁导率材料的传统认识。
2024-10-28 physics.optics
Multiphysics metamirrors for simultaneous manipulations of acoustic and electromagnetic waves
超颖表面已经显示出波的波前操纵的前所未有的可能性。研究工作集中于开发对一种物理性质的波(例如,对电磁波)执行特定功能的元表面。在这项工作中,我们提出了使用功率流共形元反射镜创建多物理场设备,可以同时控制不同性质的波。特别是,我们介绍了超表面设备执行指定的操作,在同一时间的电磁波和声波。使用基于表面阻抗的纯分析模型,我们引入了对电磁波和声波执行相同功能的元表面,并且更具有挑战性的是,对电磁学和声学执行不同功能。我们提供了现实的拓扑结构的实际实现建议的元表面,并确认与数值模拟的结果。
2020-02-03 physics.app-ph physics.optics
Characterization of Surface Electromagnetic Waves and Scattering on Infrared Metamaterial Absorbers
我们首次报告了红外超材料吸收体(MMA)表面所有可能的光物质相互作用的完整实验和计算研究。两个渠道的能量耗散-漫散射和产生的表面电磁波-量化的镜面吸收的影响。漫散射被发现在吸收过程中发挥可忽略不计的滚动,至少对于波长大于周期性的单元电池。相反,发现在MMA的工作波长(即λ_0)和更短的波长下,对于横向磁(TM)偏振光产生表面电磁波。计算结果表明,在TM偏振态下,高损耗的表面电磁波在λ_0处产生,这是TM偏振态吸收具有良好的角度依赖性的原因。实验结果支持全波三维电磁和本征模模拟。
2012-12-12 physics.optics
Switchable metamaterial reflector/absorber for different polarized electromagnetic waves
我们展示了一个可控的电磁波反射器/吸收器的不同极化与超材料涉及电磁谐振结构耦合二极管。通过在不同的电压下偏置来接通和关断二极管,我们能够在特定偏振入射波的几乎全反射和全吸收之间切换结构。通过布置正交取向的谐振单元,超材料可以通过选择性地偏置对应的二极管来对不同的极化波做出反应。数值模拟和微波测量都验证了该方法的有效性。
2010-10-21 physics.optics
Light and Electromagnetic Waves Teaching in Engineering Education
提出了工科物理实验练习的建议,并讨论了工科物理实验课程中光和电磁波性质的平行研究。它表明,一个重要的教育优势的实验研究微波的性质作为一个例子,电磁波同时与光的性质,一方面,可视化的微波的性质,另一方面,提供证据,光是一种电磁波。
2007-11-03 physics.ed-ph physics.optics
Longitudinal electromagnetic waves with extremely short wavelength
真空和大多数物质中的电磁波具有横向极化。具有平行于波矢的电场的纵向电磁波是非常罕见的,并且在特定条件下出现在有限类介质中,例如在等离子体中。在这项工作中,我们研究了一种易于制造的超材料的色散特性,该超材料由两个三维立方体晶格连接的金属线插入到另一个中,也称为交织线介质。结果表明,超材料支持纵波在非常宽的频带从非常低的频率到布拉格共振的结构。波的特征是前所未有的短波长,与材料的周期相当。揭示的效果突出的空间色散响应的交错线介质,并提供了一个路径产生强空间变化的电磁场。
2021-07-29 physics.app-ph physics.optics
Momentum exchange between an electromagnetic wave and a dispersive medium
本文对电磁波在色散介质中传播时所传递的动量进行了初步的讨论。我们的分析是基于闵可夫斯基的电磁动量密度最近被认为是一致的色散介质中的电磁场的能量-动量张量的完全协变表达式和所有的实验证据。我们表明,该介质可能会被拉或推作为电磁脉冲进入它取决于频率的值。
2018-01-29 physics.class-ph physics.optics
The dispersion equation for a wave number of the electromagnetic wave in a random medium of the parallel dielectric cylinders
在准晶体近似的框架下,得到了相干电磁波在含有随机排列的平行介质柱并可能相互重叠的介质中传播时波矢的色散方程。结果进行了比较的情况下,当一个规则的圆柱位置存在。
1999-02-16 physics.optics
Total absorption of an electromagnetic wave by an overdense plasma
我们从理论和实验上证明了当在等离子体表面前放置一个亚波长衍射光栅时,电磁波可以被过密等离子体完全吸收。吸收是由于表面等离子体波(等离子体激元-极化激元)的耗散,所述表面等离子体波已经被衍射的电磁波的渐逝分量共振激发。开发的理论模型允许一个确定的条件下,总吸收。
2005-09-04 physics.optics physics.plasm-ph
Electromagnetic waves in uniaxial crystals: General formalism with an application to Bessel beams
本文提出了一种描述双折射介质中完全一般的电磁波传播的数学形式。得到了平面界面折射和反射的解析公式。作为一个特例,详细分析了贝塞尔光束以任意角度入射的情况。给出了一些数值计算结果,显示了光学涡旋的形成和破坏。
2008-11-26 physics.optics
Electromagnetic surface waves on a conducting cylinder
研究了电磁表面波频率低于等离子体频率时,金属-空气界面上电磁表面波的传播。本文导出了具有给定曲率半径的金属圆柱的约化波动方程。使用Leontovich边界条件,我们找到这个方程的解决方案,我们归类为传出和传入的表面波。我们推导出这两种类型的表面波的色散关系,并认为早期的研究忽略了第二种类型的波,虽然它们是唯一的类型,可以在平面金属-空气边界上传播。
2015-02-15 physics.optics
Interaction of Electromagnetic P-Wave with Metal Films Located Between Two Dielectric Mediums
将电磁P波与金属薄膜相互作用的理论推广到薄膜处于两种介质环境之间的情况。
2011-02-05 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Long time behavior of nonlinear electromagnetic wave in vacuum beyond linear approximation
真空的量子性质预期会影响真空中的电磁场作为非线性校正,产生非线性麦克斯韦方程组。在非线性电磁场拉格朗日量关于电场和磁通量密度均为四次函数的情况下,推广了时域有限差分法。通过这种扩展,可以在不对电磁场作任何假设的情况下数值求解非线性麦克斯韦方程组。我们演示了非线性电磁波在一维腔中的自调制的例子,特别是,在一个时间尺度超出了线性近似的适用范围。即使电磁场不是很强,也可以在很长的时间尺度上积累瞬间很小的非线性校正,并实现非常大的自调制。此外,我们解析近似的非线性电磁波在腔和澄清的特性,例如,如何外部磁通量密度改变的相位和极化的自调制。
2021-10-20 physics.optics
Interaction of Electromagnetic S-Wave with a Metal Film Located Between Two Dielectric Mediums
本文将电磁横波与金属薄膜相互作用的理论推广到薄膜处于两种介质环境之间的情况。
2011-02-03 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Asymmetric Electromagnetic Modes on a Two-Dimensional InSb-Air-InSb Waveguide
本文研究了InSb平板中二维空气狭缝内电磁波的非对称传播,发现InSb在直流磁偏置下的各向异性磁特性导致正反向波场图样不同,所提波导在毫米波和亚太赫兹频段具有潜在非对称应用。
2023-04-10 physics.app-ph physics.optics
Geometrical Optics via electromagnetic wave quantization
几何光学的基本定律可以从电磁波的能量-动量守恒导出,而不需要其他波的概念。然而,量子的概念是必需的;它自然产生,因此这样的假设可能比历史上更早出现。测量反射和折射的角度需要每个入射量子被反射或折射;这样的分离是实验结果的核心。
2005-10-28 physics.ed-ph physics.optics
Surface electromagnetic waves at gradual interfaces between lossy media
低损耗传播电磁波存在于两个有耗导电介质之间的渐变界面。这种现象的电磁频率范围可以从UV光学器件跨越到RF范围。特别是,它表明,这样的表面波可以通过海底海水界面引导,它可以用于无线电通信和水下成像。类似的表面波也可以由人体内的各种组织边界引导。例如,这样的表面波解可以存在于6GHz下的颅骨和人脑内的灰质之间的平面界面处。
2021-02-16 physics.class-ph physics.optics
Electromagnetic wave propagation in a nonlinear hyperbolic medium
研究了准简谐电磁波在双曲介质块体中的传播。如果不考虑群速度色散,则波的传播可以由双曲非线性薛定谔方程或双曲Manakov方程描述。它示出的区域中的波矢量的空间中的空间均匀波的调制不稳定性是可能的是不受限制的,在普通介质的情况下相比。
2022-11-03 nlin.PS physics.optics
Superluminal Behaviors of Electromagnetic Near-fields
超光速现象在电磁波传播的许多实验中都有报道,其中倏逝波的超光速行为是最有趣的现象,具有重要的物理意义。考虑到倏逝波与电磁源的近区场有关,基于第一性原理,研究了近区电磁场的群速度,证明了它们可以是超光速的,这为倏逝波的超光速性质提供了一个启发性的解释。
2006-05-16 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electromagnetic wave propagation in metamaterials: a visual guide to Fresnel-Kummer surfaces and their singular points
在几何光学近似下研究了光在双各向异性材料中的传播。为此,我们使用由Tamm-Rubilar张量指定的四次一般色散方程,该张量在介质的电磁响应张量中是立方的。收集不同的和显着的菲涅尔(波)表面的收集,并通过库默尔曲面的射影几何统一。
2016-02-26 gr-qc physics.optics
Diffraction of Electromagnetic Waves
本文发展了由标量表示求麦克斯韦方程组解的一般方法,并将其应用于电磁波的衍射问题。基尔霍夫积分的修改,以提供明确的表达式,这些代表。然后使用二维固定相方法评估相应的积分。迄今为止未知的公式的偏振出现,以及通过衍射成像。给出了描述圆形光阑后的菲涅耳衍射的公式。
2010-02-02 physics.hist-ph physics.optics
The momentum of an electromagnetic wave inside a dielectric
给在绝缘体中传播的电磁波包分配动量的问题以亚伯拉罕-闵可夫斯基争论的名义而闻名。在本文中,我们重新审视这个问题,首先通过在介质的极化率的功率扩展,并假设最简单和最自然的选择施加在电介质材料上的电磁场的力。它表明,亚伯拉罕表达是非常赞成的。然后,我们展示了这些结果的完整的一般性。
2013-07-02 hep-th physics.class-ph physics.optics