Magnetoelectric-field helicities and reactive power flows
电场和磁场之间的对偶对称性是麦克斯韦电动力学的基础。由于这种对称性,人们可以描述自由空间中电磁场的拓扑性质,得到光(电磁)螺旋度的守恒定律。当电磁场的对称性被破坏时,人们可以期望看到什么样的场螺旋度?由具有磁偶极模(MDM)振荡的铁氧体小粒子产生的近场是具有电和磁分量的场,但具有破缺的对偶(电磁)对称性。这些场被称为磁电场,具有不同于电磁场的拓扑性质。ME场的螺旋态是拓扑保护的类量子态。本文研究了ME场的螺旋度性质。我们分析了ME场螺旋度的守恒律,并表明螺旋度密度与复功率流密度的虚部有关。我们还表明,螺旋度的ME字段可以是一个复杂的值。
2015-02-01 physics.optics
Electromagnetic duality symmetry and helicity conservation for the macroscopic Maxwell's equations (previously "Experimental demonstration of electromagnetic duality symmetry breaking")
现代物理学主要致力于研究守恒定律,如电荷、能量、线动量或角动量,因为它们给了我们关于宇宙对称性的信息。在这里,我们建议将电磁对偶性和螺旋度之间的关系添加到工具包中。微观麦克斯韦方程组中由于经验上不存在磁荷而被打破的广义电磁对偶对称性可以在宏观麦克斯韦方程组中恢复。这种对称性的恢复被证明是独立的几何问题。这些结果为在对称性和守恒律的框架内研究光-物质相互作用提供了一个简单而有力的工具。我们应用这样的框架,在圆柱形纳米孔的螺旋度变换的实验研究,我们发现,变换显着增强的耦合到表面模式,电磁对偶性被强烈打破。
2013-01-21 physics.optics
The optical theorem for the conservation of the electromagnetic helicity: Its significance for molecular transfer and enantiomeric discrimination by dichroism
给出了电磁场与一般磁介质双各向同性偶极目标散射时螺旋度守恒方程的物理意义。这就是螺旋度的光学定理,正如我们发现的,它对这个量的作用类似于能量的光学定理。我们讨论了它的后果分子之间的螺旋转移和椭圆偏振测量的基础上的圆二色性的新的检测程序。
2015-11-04 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
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
Radiative correction in approximate treatments of electromagnetic scattering by point and body scatterers
过渡矩阵($T$ -matrix)方法提供了一种通用的形式体系来研究物理学各个领域中的散射问题,包括声学(标量场)和电磁学(矢量场),并且与量子力学和量子场论中使用的散射矩阵($S$ -matrix)理论有关。专注于电磁散射,我们突出了另一种配方的$T$ -矩阵的方法,基于使用的电抗矩阵或$K$ -矩阵,这是更适合于正式研究的能量守恒约束(如光学定理)。我们特别表明,静电或准静态近似可以在此框架内进行校正,以满足与辐射相关的能量守恒约束。一个这样的辐射校正的一般公式,明确获得,并在早期的研究中提出的经验表达式被证明是这个一般公式的特殊情况。因此,这项工作提供了一个理由的经验辐射校正的偶极极化率和概括的任何类型的点或体散射体的任意形状,包括更高的多极阶。
2012-12-20 math-ph math.MP physics.optics
Linked and knotted beams of light, conservation of helicity and the flow of null electromagnetic fields
麦克斯韦方程组允许一些显着的解决方案组成的脉冲光束,有链接和打结的场线。在这些解决方案中的场线的拓扑结构的保存以前已被归因于这样一个事实,即电和磁螺旋度,场线之间的连接和打结的程度的措施,是保守的。在这里,我们表明,优雅的演变领域是由于更严格的条件,即电场和磁场是处处正交。然后,场线满足“冻结场”条件,并像嵌入流体中的牢不可破的细丝一样演化。电场和磁场线的正交性的保存是保证为零,剪切自由领域,如这里考虑的罗宾逊定理。我们计算了一个特定的解决方案的流场,并发现它有一个霍普夫纤维化的形式,以光速在相反的方向上的脉冲光束的传播,在这种类型的解决方案中的一个熟悉的结构移动。通过考虑另一个例子,其中螺旋度是保守的,但场线不是处处正交的,说明了个别场线的平滑演化和电和磁螺旋度守恒之间的差异。在时间t=0的场线配置对应于一个嵌套的家庭环面结,但解开后的演变。
2011-10-25 math-ph math.MP physics.optics
A tutorial on the conservation of momentum in photonic time-varying media
时变媒体打破了时间对称性,同时保持空间对称性不变。因此,它代表了一个很好的概念框架,调查的基本含义的诺特定理的电磁场。与此同时,解决随时间变化的介质中的动量守恒揭示了亚伯拉罕-闵可夫斯基的辩论,其中两种相反形式的电磁场动量进行了辩护。在这里,我们提出了一个教程回顾在随时间变化的媒体动量守恒。我们通过三种独立的方法证明了闵可夫斯基动量是一个守恒量,这些方法的复杂性不断增加:(i)通过在时间边界上应用麦克斯韦方程组的边界条件,(ii)测试运动常数并推导出守恒定律,以及(iii)在电磁场拉格朗日理论的框架内应用时间和空间平移。每种方法都提供了对问题的不同和互补的见解。
2023-01-09 physics.optics
Polarization, transverse shifts, and angular momentum conservation laws in partial reflection and refraction of an electromagnetic wave packet
本文研究了偏振傍轴高斯光束在两种透明介质交界面上的部分反射和折射问题。计算了反射光束和折射光束重心的Fedorov-Imbert横向位移。在一般情况下,我们的结果不同于其他作者以前得出的结果。特别地,它们服从光束的总角动量的一般守恒定律,但不服从Onoda等人提出的单个光子的单粒子守恒定律。93,083901(2004)]。我们确定,这些情况涉及到在文献中接受的人工模型的偏振光束不适合真正的光束。本文解决了最近的争议,并证实了我们以前的论文[Bliokh等人,物理修订版信函96,073903(2006)]。此外,还预测了反射光束和折射光束的角横向位移的衍射效应。
2007-04-18 physics.optics
Conservation of Angular Momentum, Transverse Shift, and Spin Hall Effect in Reflection and Refraction of Electromagnetic Wave Packet
提出了一种解决偏振高斯光束在两种透明介质界面上反射/折射问题的方法。计算了梁的重心横向位移。它们总是满足光束的总角动量守恒定律,然而,在一般情况下,不满足单个光子的守恒律,由于在两通道波散射中缺乏“哪条路径”的信息。分析了反射/折射光束的场结构。在线性偏振光束的散射中,相反螺旋度的光子在光束的相对边缘处积累:这是光子的自旋霍尔效应,其可以在散射光束的交叉偏振分量中记录。
2006-03-10 cond-mat.other physics.optics quant-ph
The optical torque: Electromagnetic spin and orbital angular momenta conservation laws and their significance
在自旋和轨道角动量的基本守恒方程所涉及的物理导致新的法律和现象,我披露。为此,我分析了电磁波场的散射由一个小粒子,我假设偶极在广义上构成的正则系统。具体来说,在相当一般的条件下,这些定律可以帮助我们了解每个角动量对物体上的场施加的电磁扭矩的贡献和权重,该扭矩由消光和散射或反冲组成。部分。这导致了对它的效应的解释与迄今为止许多理论和实验工作所采用的解释不同,并且意味着反冲力矩的一部分抵消了通常被称为固有力矩的固有力矩,该固有力矩通常被认为是粒子自旋的原因。此外,我得到的贡献的空间结构的波,这个扭矩,未知的日期,显示其效果在轨道上的对象,并证明它往往会导致一个负扭矩的一个单一的粒子,即相反的入射螺旋,产生轨道运动相反,其自旋。此外,我建立了一个分解的电磁转矩到保守和非保守的组件,其中的螺旋度和它的流量发挥类似的作用,电磁力的能量和它的通量。我说明这些现象的例子梁,也显示了一些傍轴配方的领域不持有的横截性条件的困难。
2015-11-03 physics.optics
Electromagnetic Momentum Conservation in media
静电场和磁场可以储存动量,这可能令人困惑,但这是确保动量守恒所必需的。这种场动量转移到附近物体和点电荷的简单情况经常被认为是出于教学目的,通常假设真空环境。然而,如果涉及电介质,分析就变得更加微妙,尤其是因为人们遇到了物质中的电磁能量-动量问题,即“亚伯拉罕-闵可夫斯基之谜”,即光子在物质中的动量是什么。我们分析的动量平衡在三个非平凡的例子遵守方位角对称性,显示如何满足动量守恒的磁场衰减和动量转移到本机构。在最后一个例子中,即在无限磁场中的电介质球外的点电荷的例子中,我们发现并非所有的场动量都转移到附近的物体上;一部分动量似乎随着朝向无穷大的动量通量而消失。我们讨论这个和其他令人惊讶的观察,可以归因于无限范围的磁场的假设。我们强调如何保守量的形式参数不能确定哪个能量动量张量是更“正确”的,我们的每一个保守检查可以同样很好地执行闵可夫斯基或亚伯拉罕框架。
2010-07-26 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Conservation Laws in Generalized Riemann-Silberstein Electrodynamics
从用Riemann-Silberstein矢量表示的正、负螺旋度麦克斯韦方程组出发,导出了10个常用的和10个附加的庞加莱{é}不变量,后者与电磁自旋有关,即:电磁场的固有旋转或极化状态。这些不变量中的一些显然没有在以前的文献中讨论过。
2008-05-09 physics.class-ph physics.optics
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
Conservation of transverse orbital angular momentum for spatiotemporal optical vortices
Pusan National University(釜山国立大学)
本文通过去除窄带和近轴假设,证明了时空光学涡旋的横向轨道角动量在传播过程中保持守恒。
2025-12-10 physics.optics
The Role of Conservation Principles in the Abraham--Minkowski Controversy
亚伯拉罕-闵可夫斯基争议是指长期无法充分解决涉及线性电介质中电磁场动量守恒的某些问题。我们应用通常的假设,一个物质子系统,耦合到电磁子系统,使总能量和总动量守恒。然后我们从总能量密度和总动量密度构造总能量-动量张量。将守恒原理应用于总能量动量张量,构造了张量能量动量连续性方程.我们表明,张量能量-动量连续性方程的组成部分之一,能量连续性方程,显然是假的。我们的结论是亚伯拉罕-闵可夫斯基的争议是无法解决的,因为现存的守恒原理是不一致的,在一个简单的线性电介质。
2016-04-06 physics.class-ph physics.optics
Violation of the Born Rule: Implications for the Classical Electromagnetic Field
它表明,违反玻恩规则导致故障之间的对应量子电磁场和它的经典对应。具体地说,量子相干态与经典电磁场的关系意味着,如果玻恩法则被违反,这可能会导致明显偏离适用于场及其源的能量守恒定律(坡印廷定理)。这个结果表明玻恩法则和守恒定律一样是基本的自然定律。
2016-06-25 physics.class-ph physics.optics quant-ph
Directional scattering from particles under evanescent wave illumination: the role of reactive power
光子自旋-轨道相互作用的研究,涉及控制光的传播和空间分布与电磁场的偏振,不仅在基础水平上是重要的,而且对需要主动调谐定向光传播的功能性光子应用具有重要意义。许多实验证明归因于倏逝波的自旋-动量锁定特性。本文给出了倏逝波的另一个性质:坡印廷矢量虚部的偏振方向,即无功功率。基于这一特性,我们提出了一种简单而强大的方法来调整的方向性远场散射从纳米粒子附近的表面下倏逝波照明通过控制入射光的线性偏振和方向。
2018-03-13 physics.optics
Unveiling dipolar spectral regimes of large dielectric Mie spheres from helicity conservation
控制电介质粒子散射光的电磁螺旋性和方向性对于全介质光学和光子学中的各种感兴趣的现象学至关重要。在这封信中,我们表明,高指数介质米氏球散射的电磁螺旋度的守恒可以用作探测纯多极光谱区域,特别是偶极性质,超出其假定的光谱间隔。这一发现揭示了偶极行为不一定限于小颗粒,与现有技术的现状形成鲜明对比。有趣的是,我们证明了对于小颗粒极限中的特定纳米球预测的最佳前向光散射条件实际上在无限数量的折射率的固定x尺寸参数下得到满足
2020-03-28 physics.optics
Lipkin's conservation law, Noether's theorem, and the relation to optical helicity
Lipkin在1964年发现了真空中电磁场的一个简单守恒量。近年来,这种“零”已被用来衡量光的手性。光学零守恒在这里是从标准电磁作用的简单对称性导出的。对称变换允许圆偏振平面波作为零本征态的识别。同样的对称性也存在于均匀色散介质中的电磁学中,允许导出这种介质中的零密度和通量。光学螺旋密度和通量也来自一个均匀的,色散介质。对于真空中的单色光束,光学零与光学螺旋度成正比。这种单色zilch螺旋关系获得色散介质中相位指数平方的因子。
2013-04-30 physics.optics quant-ph
Electromagnetic force and torque in ponderable media
麦克斯韦的宏观方程与洛伦兹力定律的广义形式相结合,是一组完整且一致的方程。这五个方程不仅与狭义相对论完全相容,而且也符合能量、动量和角动量守恒定律。我们证明了与守恒定律的一致性:当一束光进入磁性介质时,入射线(或角)动量的一小部分以由亚伯拉罕动量密度ExH/c^2和电磁场群速度V_g确定的速率注入介质。入射、反射和透射动量的平衡随后在光束的前缘处作为力(或扭矩)传递到介质,光束以速度V_g通过介质传播。我们的分析并不要求“隐藏”动量遵守守恒定律,也不溶解成关于有重介质中电磁动量性质的模糊性。电磁场的线动量和角动量明显与亚伯拉罕动量有关,相位折射率和群折射率(n_p和n_g)在力、力矩和动量密度的表达式中起着明确而明确的作用。
2014-02-18 physics.class-ph physics.optics
The total energy--momentum tensor for electromagnetic fields in a dielectric
线性电介质中电磁场的能量-动量张量有多种表述.总的能量-动量张量,由电磁和物质组成,必须是唯一的。我们讨论了总能量-动量张量的构造和相应的守恒律。
2017-11-06 physics.optics
Interpretation of interconnection of alternative macroscopic approaches associated with the Abraham-Minkowski con-troversy using microscopic description
与电磁场方程的不同解释相关的各种动量守恒方程的相互联系是亚伯拉罕-闵可夫斯基争论的一个重要方面,它首先与介质中电磁波的光学动量的各种定义的竞争有关。假设的意义的替代方程的动量守恒,根据其相互连接,潜在的功能等效的替代说明的光学动量的辐射压力的背景下进行检查。根据进行的检查,一个封闭的介质场系统的动量的材料导数被保存在转换连接替代方程的动量守恒,而光学动量的变化符合替代方法。据发现,亚伯拉罕的,闵可夫斯基的,和总动量是固有的联系与特定的有质动力,这是不可互换的,尽管相互连接的形式涉及的场方程和方程的动量守恒。互联网的替代宏观方法澄清使用微观解释的能量和动量的电磁波在主机介质。矛盾的参考与替代方法,包括假设在宏观描述和电磁波在主介质中的惯性性质的水平上的洛伦兹力的表现形式的微观方面进行评估,在这方面。它导致澄清的性质的有质动力,以及概念的动量和伪动量的电磁波在主机介质,这是必不可少的解释互联的替代宏观方法。
2019-05-21 physics.optics
Effect of Energy Conservation Law, Space Dimension, and Problem Symmetry on the Poynting Vector Field Singularities
该研究综述复杂电磁场中坡印廷矢量图样奇点的分类成果,阐明其拓扑结构与能量守恒、问题对称性及空间维度的内在联系。
2023-10-31 physics.optics
Fundamental asymmetries between spatial and temporal boundaries in electromagnetics
本文从守恒定律视角深入研究了电磁学中空间与时间边界的底层物理差异,在时间语境下类比推导了反射定律、Snell定律和Fresnel方程,并揭示了时间边界不遵循能量守恒与因果性等独特特征。
2022-08-09 physics.class-ph physics.optics
Second-harmonic generation and the conservation of spatiotemporal orbital angular momentum of light
时空轨道角动量光场是近年来发现的一种结构化局域电磁场。该场具有时空螺旋相位结构和横向本征OAM。在这项工作中,我们提出了产生和表征的二次谐波的ST-OAM脉冲。我们揭示了在二次谐波产生过程中横向OAM的守恒性,其中基本场的时空拓扑电荷随着光频加倍。因此,我们的实验提出了一个一般的ST-OAM非线性标度规则-类似于传统的光OAM。此外,我们观察到,二次谐波ST-OAM脉冲的拓扑结构可以通过复杂的时空像散进行修改,从而产生在空间和时间上分离的多个相位奇点。我们的研究为携带ST-OAM的光的非线性转换和缩放开辟了一条新的途径,并有可能驱动其他次级ST-OAM电磁场源。
2021-05-23 physics.optics
The Mass and Velocity of Light from Energy and Momentum Conservation
本文从电磁场守恒量推导光的质量与速度定义,证明光速以相速度为上界,并推广爱因斯坦质能关系至介质,得出近零折射率材料中电磁场始终无质量的结论。
2025-09-15 physics.ed-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
Trouble with the Lorentz law of force: Incompatibility with special relativity and momentum conservation
洛伦兹力定律是经典电动力学的第五大支柱,其他四个是麦克斯韦的宏观方程。洛仑兹定律是电磁场作用于包含电荷和电流分布的体积上的力的普遍表达。如果电偶极子和磁偶极子也碰巧存在于材料介质中,则传统上通过用束缚电荷和束缚电流密度表示相应的极化和磁化分布来处理它们,随后分别将其添加到自由电荷和自由电流密度。通过这种方式,麦克斯韦的宏观方程被简化为他的微观方程,洛伦兹定律有望提供物质体在空间和时间所有点上电磁力密度的精确表达。本文提出了洛伦兹定律与狭义相对论基本原理不相容的无可争议的理论证据。我们认为,必须放弃洛伦兹定律,而采用一个更一般的电磁力密度表达式,如A。1908年,爱因斯坦和J. Laub。爱因斯坦-劳布公式不仅与狭义相对论一致,还解决了经典电动力学中长期存在的“隐藏动量”问题。
2012-05-01 physics.gen-ph physics.optics
Energy and linear and angular momenta in simple electromagnetic systems
我们提出了简单的电磁系统中的能量,线动量和角动量表现出有趣的行为的例子。该系统足够简单,可以精确求解麦克斯韦方程组,并结合力、转矩、能量和动量的电动力学定律。在所有的情况下检查,能量守恒和动量的确认。
2015-09-01 physics.class-ph physics.optics
Spin and angular momentum operators and their conservation
洛伦兹倒易引理和Feld-Tai倒易定理表明了麦克斯韦方程组中作用量和反应量互换的效果。我们得到一个自由空间版本的这些互易关系,概括了守恒的动量-能量张量。这个关系式对应于电磁波的干涉守恒。我们表明,对于任何变换或对称性,使麦克斯韦方程不变,我们可以修改的互易关系,引入守恒密度,光通量和应力张量延长诺特定理到一个不同的上下文。我们将这种方法应用于可以表示为厄米算子的变换,更具体地说,我们定义了与光能,自旋,线性和角动量相关的算子。
2009-02-05 physics.optics
Conservation of the spin and orbital angular momenta in electromagnetism
我们回顾和重新检查的描述和分离的自旋和轨道角动量(AM)的电磁场在自由空间。虽然光的自旋和轨道AM在正统量子力学或经典场论中不是单独有意义的物理量,但这些量通常被测量并用于光学应用。最近几位作者提出了一种对光的自旋和轨道AM有意义的量子描述,分别描述了这些量的守恒和可测量的积分值。然而,电磁场论仍然缺乏相应的局部守恒的自旋和轨道AM电流。在本文中,我们构造这些丢失的自旋和轨道AM密度和通量,满足适当的连续性方程。我们表明,这些是物理上可测量的和守恒量。然而,这些都不是洛伦兹协变的,所以只有在测量探头的单个实验室参考系中才有意义。我们得到的通量提高了规范(非保守)的自旋和轨道AM通量,并包括一个“自旋轨道”项,描述了在非傍轴光场中观察到的自旋轨道相互作用的影响。我们还考虑了电磁场论的标准和双对称形式。将一般理论应用于非傍轴涡旋光束验证了我们的结果,并使我们能够区分早期的方法来解决这个问题。我们的治疗产生的自旋和轨道AM的自由麦克斯韦场的量子力学和场论方法的完整和一致的描述。
2014-08-03 physics.optics quant-ph
Poynting's theorem and energy conservation in the propagation of light in bounded media
从Maxwell-Lorentz方程出发,重新考虑了坡印廷定理。引入能流矢量S_e=(E × B)/μ_0而不是E × H,因为只有这样,能量耗散才能与物质子系统的动能平衡相联系。总能量守恒是动能和电磁能之和。在我们的讨论中,媒体和他们的微观性质是由他们的磁化率函数,这并不一定是已知的。在此基础上,可以证明,光通过有界介质传播时的能量守恒仅由麦克斯韦边界条件来保证,即使对于一些常用的近似值也是如此。这证明了使用额外的边界条件和详细的介电近似的方法,后者怀疑违反几十年的能量守恒。
2007-12-17 cond-mat.str-el physics.optics
Spatiotemporal symmetries and energy-momentum conservation in uniform spacetime metamaterials
本研究利用诺特定理证明均匀时空超材料的连续时空平移对称性导致能量-动量守恒,并探讨其对光与物质相互作用的约束及与相对论效应的异同。
2024-07-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Strong field approximation to the relativistic channeling of electrons in the presence of electromagnetic waves
本文研究了相对论平面沟道电子与强电磁场的相互作用。使用强场近似中的S-矩阵方法,它表明,晶体的周期性影响剧烈的激发过程,抑制多光子吸收的可能性,除了某些特殊情况下。这种选择性激发打开了通过外部场控制沟道过程的动力学的可能性。从相对论量子力学Dirac方程出发,得到了S矩阵N光子激发率的显式表达式和相应的守恒律。
2002-02-20 physics.gen-ph physics.optics
Statistical regimes of electromagnetic wave propagation in randomly time-varying media
Ajou University(亚洲大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院)
本文通过不变嵌入方法研究随机时变介质中的电磁波传播,发现初始单向输入呈现三种统计规律,而双向输入为对数正态分布,为时间调制系统提供了统一统计框架。
2025-09-01 cond-mat.dis-nn physics.optics
Knotted Topological Phase Singularities of Electromagnetic Field
本文对电磁场拓扑相位奇异性理论中的纽结体(RS涡旋)进行了详细的研究。利用段教授提出的$ϕ$ -映射拓扑流理论,我们改写了RS涡的拓扑流形式,并利用这种拓扑流揭示了RS涡的Hopf不变量就是打结RS涡的连接数与自连接数之和.此外,还讨论了扭结RS涡分裂、合并和相交过程中的Hopf不变量的守恒性。
2007-12-28 physics.class-ph physics.optics