Conservation of energy and momentum for an electromagnetic field propagating into a linear medium from the vacuum
当一个准单色场传播进入并穿过一个涂有抗反射涂层的、无源的、透明的、连续的、线性磁介质时，能量动量张量的形式，最初在局部框架中静止，仍然存在争议。闵可夫斯基能量动量张量是电磁场守恒定律的主要组成部分。一个多世纪以来，人们已经知道电磁守恒定律是不可靠的，这一点可以通过提出替代能量-动量张量来改善已知的物理缺陷（违反角动量和线动量守恒）以及通过引入各种物质能量-动量张量和耦合力来修复或完善定律来证明。现有的解决方法是把连续统电磁系统看作一个子系统，在子系统中加入一个唯象的物质子系统能量动量张量。我们表明，四发散的总，电磁加上材料，能量动量张量产生的能量连续性定理，其中两个非零项取决于不同的权力的折射率$n$。那么现存的亚伯拉罕-闵可夫斯基争议的解决方案是自相矛盾的。
2022-11-17 physics.class-ph physics.optics
Tutorial on basics of time-varying electromagnetic systems and circuits
在过去的十年中，实现新的现象和创造新的应用的可能性，通过改变系统的性质在时间上得到了越来越多的关注，在许多研究领域，跨越了从声学到光学的广泛范围。虽然在工程电磁响应中使用时间调制技术的兴趣只是在最近几年才重新活跃起来，但该领域起源于上个世纪中叶，并且从那时起已经出版了大量的作品。在本教程中，我们提供了一个历史图片，并回顾了在这个领域的基本概念。特别是，我们介绍了线性时变系统的一般理论，并讨论了适当考虑非平稳系统的频散的方法。此外，我们阐明模型的时变电路和一些有用的效果，可以通过时间调制的电路参数。我们希望这篇论文能够帮助那些没有经验的研究人员，他们希望通过随时间改变系统的特性来研究操纵波和信号的新方法。
2022-11-22 physics.class-ph physics.optics
A new form of the energy-momentum tensor of the interaction of an electromagnetic field with a non-conducting medium. The wave equations. The electromagnetic forces
本文提出了一种新的方法，不用麦克斯韦方程组和坡印亭定理，直接求出介质中电磁场的能量动量张量。能量-动量张量具有新的性质和结果。它的线性不变量是电磁场的拉格朗日密度。从张量中得出能量密度的能量守恒方程、通量能量密度方程和这些能量值的波动方程。动量密度的波动方程描述了动量和角动量的同时传递，而与辐射偏振无关。从张量出发，导出了电磁力对动量密度的闵可夫斯基和亚伯拉罕形式的平衡方程，证明了它们的等价性和互补性。得到了Abraham力的表达式。证明了它的发散度等于零。导出了连续介质中电磁力的张量方程和平衡方程。
2017-04-12 physics.class-ph
The connection between electromagnetic stress tensors and the dielectric constant in a medium
本文通过微观模型计算，证明了电介质中存在唯一的电磁应力张量σ#，并指出传统宏观应力张量是其空间平均的表示，且两者均具有明确的物理意义。
2026-01-13 physics.class-ph
Comment on Scattering of electromagnetic plane wave by an impedance strip embedded in homogeneous isotropic chiral medium
本文的目标是以准确无误的形式介绍以前发表的工作[1]。本文利用Kobayashi势（KP）方法研究了均匀各向同性手征介质中阻抗条对平面电磁波的散射，这是电磁散射特别是KP方法中一个重要的、有价值的和有吸引力的研究。不幸的是，这项研究有一些基本的错误，使有趣的读者无法理解这项调查。最后，用文献[2]验证了本文的公式。
2021-09-10 physics.class-ph
Covariant formulation of electrodynamics in isotropic media
介质中的电磁场方程通常写在介质的静止坐标系中。我们概述了一种方法推广到任意惯性系的讨论。在讨论中，我们还包括介质是光学活性的可能性，在介质中的电磁场的讨论中经常被忽视的可能性。
2020-12-23 physics.class-ph physics.optics
Introducing a general method for solving electromagnetic radiation problem in an arbitrary linear medium
本文利用基本传输矩阵与非幺正量子演化算子的对应关系，提出求解任意非均匀、各向异性、有源或有耗线性介质中振荡源电磁辐射问题的通用解析方法。
2023-08-12 physics.class-ph physics.optics
Plane-Wave Propagation in Electromagnetic PQ Medium
将最近定义的两类基本电磁介质（P介质和Q介质）推广到PQ介质。本文研究了平面波在一般PQ介质中的传播，并应用四维并矢形式导出了解析形式的四次频散方程。通过考虑PQ介质的各种特殊情况，其色散方程已知分解为两个二次方程或相同满足（无色散方程的介质），验证了结果。作为数值例子，考虑了具有不可分解色散方程的PQ介质的色散面。
2015-08-25 physics.class-ph
Energy-momentum tensor for the electromagnetic field in a dispersive medium as an application of Noether theorem
从色散介质中麦克斯韦方程组的非定域拉格朗日量出发，导出了场的能量动量张量。通过变分方法得到了场方程，并得到了非定域拉格朗日量Noether定理的推广。在一般情况下获得的电磁能量动量张量，然后专门的情况下，一个缓慢变化的振幅在一个快速振荡的载体上的字段。
2021-02-23 physics.class-ph
Electromagnetic momentum and the energy-momentum tensor in a linear medium with magnetic and dielectric properties
在连续介质中，能量-动量张量体现了能量守恒、线动量守恒和角动量守恒之间的关系。利用具有完整运动方程的线性封闭系统中定义明确的总能量和总动量，构造了具有磁性和介电性质的静止简单线性材料的总能量-动量张量，该材料由穿过梯度折射率减反射膜的准单色光脉冲照射.围绕亚伯拉罕和闵可夫斯基动量的令人困惑的问题被完全用守恒原理、总能量和总动量来处理。基于无痕、对称的总能量动量张量的物质四散度，我们导出了宏观场的电磁连续性方程和运动方程。我们确定宏观麦克斯韦方程组和守恒原理的连续形式之间的矛盾。我们解决的矛盾，这是实际的根本问题的亚伯拉罕-闵可夫斯基的争议，通过构建一个统一的版本的连续电动力学是基于建立之间的一致性三维麦克斯韦方程组宏观场，电磁连续性方程，四个发散的总能量动量张量，以及简单线性介质中宏观场电动力学的四维张量公式。
2015-02-11 physics.class-ph physics.optics
Perfect electromagnetic conductor
在微分形式表示中，麦克斯韦方程组由电磁二形式和源三形式之间的简单微分关系表示，而电磁介质由两种形式之间的本构关系定义。这种关系中最简单的一种是将电磁二形式表示为彼此的标量倍数。由于其奇异的性质，相应的介质被认为是非物理的。在这项研究中，这样的介质被解释为一个双各向同性介质的四个介质参数的无限值的经典吉布斯矢量。结果表明，该介质是PEC（完美电导体）和PMC（完美磁导体）介质的推广，具有相似的性质。这就是为什么介质被标记为PEMC（完美电磁导体）。通过定义一类对偶变换，可以将PEMC介质变换为PEC或PMC介质。作为应用，研究了平面波在空气与聚碳酸酯介质界面上的反射。它示出，在一般情况下，反射波具有交叉偏振分量，这是一个明显的非互易效应。
2005-03-31 physics.class-ph physics.gen-ph
The electromagnetic fields and the radiation of a spatio-temporally varying electric current loop
利用Jefimenko方程计算了时空变化电流回路的电场和磁场。在麦克斯韦电磁场理论的框架下，导出了电磁场的辐射部分和非辐射部分。通过这种方式，麦克斯韦方程的一个新的，精确的，分析的解决方案被发现。
2013-04-12 math-ph math.MP physics.class-ph
Mechanics of electromagnetic interactions
我们考虑一种弹塑性介质，其运动方程同构于麦克斯韦方程组。电荷由介质的压力中心模拟。电相互作用与介质扭转场中的守恒定律有关。洛伦兹力可以对应于由于介质流中的压力中心的夹带而产生的科里奥利驱动力。
2009-10-28 physics.class-ph physics.gen-ph
Plane electromagnetic wave in PEMC
研究了平面电磁波在理想电磁导体中的传播。它的波数与频率无关。在普通各向同性介质和质子交换膜之间引入界面。将电磁兼容中的电磁波与从普通介质垂直入射到界面上并被其反射的平面电磁波相匹配，然后考虑由电磁兼容材料构成的平面平行平板，发现平板中存在平面波。
2005-08-31 physics.class-ph
On simulating a medium with special reflecting properties by Lobachevsky geometry (One exactly solvable electromagnetic problem)
罗巴切夫斯基几何模拟了具有特殊本构关系的介质。这种情况在准直角坐标（x，y，z）中指定。在罗巴切夫斯基空间中，已经找到了复3矢量形式的麦克斯韦方程组的精确解，并将其推广到四分形式中的弯曲空间模型。该问题归结为一个二阶微分方程，它可以与粒子在外势场U（z）= U_{0} e^{2 z}中的一维薛定谔问题相联系。在量子力学中，弯曲几何充当反射系数R=1的有效势垒;在电动力学背景下，出现类似于量子力学的结果：罗巴切夫斯基几何模拟了一种有效地充当理想镜子的介质。电磁场在有效介质中的穿透取决于电磁波的参数ω，k_{1} ^{2} + k_{2} ^{2}，以及曲率半径ρ。
2011-09-01 math-ph math.MP physics.class-ph
Optical scattering by a nonlinear medium, I: from Maxwell's equations to numerically tractable equations
提出了一种求解非线性介质对电磁波散射的传播方程组的新方法。目的是让效果自发地出现，尽可能地删除现象学的想法。通过这种方式，我们获得了编码几种非线性效应的传播方程系统。一旦获得这些系统，表征介质对电磁扰动的响应的张量的数值就为不同的影响赋予权重。这一目标在本研究中部分达到，特别是在治疗谐波产生。为此，我们从麦克斯韦方程开始，并严格给出所有需要获得方程系统，可以解决的假设，至少从数值的角度来看。最后，一个对称的磁化率张量，确保从电磁的角度来看，一个介质是无损的工作。
2010-11-05 nlin.PS physics.class-ph physics.optics
Quantile motion of electromagnetic waves in wave guides of varying cross section and dispersive media
我们讨论了应用分位数的概念的轨迹和速度的电磁信号的传播在波导管的变化截面。分位数运动是对量子力学和经典电动力学中可测守恒量输运性质的一般描述。在后一种情况下，我们认为电磁能的分位数运动是物理测量的直接结果。在这个意义上，分位数速度也对应于传播介质中存在障碍和不均匀性时的电磁信号速度。我们表明，这个信号的速度总是小于真空中的光速。使用数值例子，我们展示了如何典型的波现象可以描述的分位数运动。
1998-09-22 physics.class-ph physics.comp-ph
The geometry of induced electromagnetic fields in moving media
在这篇手稿中，我们提供了一个完整的几何公式的感应电磁场及其相应的本构关系在移动介质。为此，我们向读者介绍了一个简短的几何摘要，以显示矢量微积分电磁理论是如何嵌入在更一般的语言的微分形式。然后，我们考虑一类\emph{metric}本构关系描述的电磁场传播的介质。我们明确地获得了运动介质中的感应场的分量，如在实验室\emph{rest}框架中所看到的。这使我们能够读取运动介质的介电常数，磁导率和磁电矩阵的表达式，反过来，从实验室的角度来看，可以将其解释为不同的物理材料
2020-07-25 cond-mat.mtrl-sci gr-qc physics.class-ph
