Superluminal, subluminal, and negative velocities in free-space electromagnetic propagation
本章对自由空间中空间紧凑源产生的电磁场脉冲的速度进行了时域分析。最近的模拟和测量异常超光速,亚光速和负速度进行了讨论。结果表明,这样的速度是本地和瞬时的性质,并不违反因果关系或狭义相对论。虽然这些效应主要局限于近场和中场区,但其中一些似乎自相矛盾,仍然缺乏足够的物理解释。
2010-06-29 physics.class-ph
Global and local perspectives of gravitationally assisted negative-phase-velocity propagation of electromagnetic waves in vacuum
与爱因斯坦等效原理相一致,并使用电磁制剂首先提出的Tamm,我们表明,一个本地的观察者不能观察到负相速度(NPV)的电磁波在真空中的传播,而一个全球性的观察者可以欣赏这种现象。使用克尔度规的具体例子,我们还证明了NPV的传播的可能性内的转动黑洞的能层。
2004-12-21 physics.class-ph physics.gen-ph
Comment on: Power loss and electromagnetic energy density in a dispersive metamaterial medium
通过澄清Luan(Phys. Rev. E,2009)的方法,我们可以推广色散(Meta)材料的分析,并处理其他材料响应,不仅涉及损耗,还涉及增益和相干响应。
2012-06-27 physics.class-ph physics.optics
Mutual orientation of the Poynting vector and the group velocity vector of electromagnetic waves in bigyrotropic medium
该研究从理论上证明双旋电介质中电磁波坡印廷矢量与群速度矢量共线,并指出该结论适用于介电常数和磁导率张量为厄米型或对称型的任意各向异性介质。
2023-06-14 physics.class-ph 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
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
Electromagnetic radiation in a time-varying background medium
给出了任意脉冲源入射均匀时变背景介质时的电磁辐射的解析解。在阻抗不变的情况下,得到了由时间的任意正函数描述的同步介电常数和磁导率的显式辐射公式。可以预期的是,这样的介质引入了显着的频谱偏移和时空调制,这是分析在这里的线性和指数的介质参数的时间变化。在变阻抗的情况下,获得的解决方案的四阶多项式时间依赖的介电常数。除了频谱偏移和调制之外,该空间均匀介质散射场,从而在接收器位置处引入因果回波。
2009-06-02 physics.class-ph physics.optics
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
Electromagnetic wave propagation through a slab of a dispersive medium
本文提出了一种分析电磁波通过具有Drude-Lorentz色散特性的均匀介质平板的传播的方法。建立了复频率平面上无分支切割的时变场的表达式。该方法提供了完整的时间响应在稳态和瞬态制度的离散极点的贡献。索末菲和布里渊前体的检索和相应的一组极点被确定。此外,还分析了Drude-Lorentz模型中谐振频率对瞬态场的贡献,并分析了界面折射率失配引起的反射效应。
2016-10-12 physics.class-ph physics.optics
Analytical Solution for Wave Propagation in Stratified Poroelastic Medium. Part II: the 3D Case
我们感兴趣的是波在多孔弹性介质中传播的模拟。本文考虑具有平面界面的无限双层介质中的两相Biot模型。我们采用Cagniard-De Hoop技术。本文主要讨论三维解析解的计算。
2008-07-25 math.AP physics.class-ph physics.geo-ph
Lattice Boltzmann Method for Electromagnetic Wave Propagation
我们提出了一种新的格子玻尔兹曼(LB)公式来求解电磁波在非均匀介质中传播的麦克斯韦方程组。通过使用伪矢量离散玻尔兹曼分布,该方案被证明是再现连续麦克斯韦方程组。该技术相比,以及在解决二维波在非均匀介质中的传播,其中通过设计包含大量的折射率的对比度的伪谱方法。扩展到三维自然遵循,由于公认的效率LB计划的并行计算在不规则的几何形状,它提供了一个强大的方法来数值模拟涉及电磁波在复杂介质中传播的广泛的问题。
2011-08-12 astro-ph.IM physics.class-ph physics.comp-ph
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
Analytical Solution for Wave Propagation in Stratified Poroelastic Medium. Part I: the 2D Case
我们感兴趣的是波在多孔弹性介质中传播的模拟。本文考虑无限大双层介质中的两相Biot模型。我们采用Cagniard-De Hoop技术。本报告致力于计算二维解析解。我们在这里提出的解决方案已被用来验证数字代码。
2008-07-24 math.AP physics.class-ph physics.geo-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