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利用电磁场动量互易定理导出惠更斯原理

物理学报 2022年第14期71卷 15-19页

作者：刘国强刘婧中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

经典电磁场互易定理(即洛伦兹互易定理)作为电磁学重要的理论之一,被广泛应用于通信、天线信号传输和电磁成像等诸多领域,它是一种“能量型”互易定理.已有研究用微分形式扩展“Rumsey反应”的概念,使其同时包含了洛伦兹力密度反应和功... 详细信息

经典电磁场互易定理(即洛伦兹互易定理)作为电磁学重要的理论之一,被广泛应用于通信、天线信号传输和电磁成像等诸多领域,它是一种“能量型”互易定理.已有研究用微分形式扩展“Rumsey反应”的概念,使其同时包含了洛伦兹力密度反应和功率密度反应项.进一步有研究从麦克斯韦方程组导出了动量互易定理.动量互易定理与洛伦兹互易定理一样,既可以用于理论分析,也可以解决实际应用问题.因此利用洛伦兹互易定理可导出惠更斯原理,本文利用动量互易定理导出惠更斯原理.

关键词：洛伦兹互易定理动量互易定理惠更斯原理

基于惠更斯原理的电气设备局部放电电磁传播计算方法

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电工技术学报 2019年第21期34卷 4419-4427页

作者：杨旗杨帆高兵黄鑫余鹏输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044 深圳供电局有限公司深圳518000

为解决放电源大小与设备尺寸不可比拟网格剖分带来的数值计算效率低和内存消耗大的问题,提出一种基于惠更斯原理的计算电气设备局部放电电磁传播方法:第一步将包围放电源的近场空间进行精细化剖分计算得到闭合表面电磁场值;第二步将该... 详细信息

为解决放电源大小与设备尺寸不可比拟网格剖分带来的数值计算效率低和内存消耗大的问题,提出一种基于惠更斯原理的计算电气设备局部放电电磁传播方法:第一步将包围放电源的近场空间进行精细化剖分计算得到闭合表面电磁场值;第二步将该电磁场数据作为等效源导入目标域,由于等效源极大地提高了最小空间网格尺寸,从而快速计算得到无源区电磁场传播特性。该文首先以自由空间局部放电电磁传播为例,验证了所提出的等效源模型的准确性与计算效率。最后,利用该方法实现大尺寸、复杂结构的干式变压器内部局部放电电磁传播计算,并得到基于惠更斯原理计算的峰值内存消耗降低为非均匀网格计算的35.45%,计算效率提高了61.68倍。通过算例表明,采用惠更斯原理的计算方法为计算大尺寸电气设备内部局部放电电磁传播规律提供了参考。

关键词：惠更斯原理等效源局部放电电磁传播数值计算

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惠更斯原理的修正

光学技术 1996年第2期22卷 36-40页

作者：朱振和中央民族大学物理系

本文对惠更斯原理作出修正，定义一种取向垂直于波阵面的时空偶极子，用它们取代惠更斯原理中波阵面上的点光源，它们只发出向前传播的波，不产生向后传播的波，这就克服了惠更斯原理不加说明地舍弃了子波的向后传播部分的困难。

关键词：波动光学惠更斯原理

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用复惠更斯原理综合地震波反射场

电子科技大学学报 1990年第4期19卷 336-341页

作者：阮颖铮电子科技大学微波工程系

利用复射线理论将惠更斯原理推广到复空间,给出一种波场计算的简便方法。本文以均匀柱面地震波在平界面上的反射为例,计算了在部分反射、全反射和临界角过渡区的场分布,并与平面波谱积分解进行了比较。结果表明,用复惠更斯原理可以自动... 详细信息

利用复射线理论将惠更斯原理推广到复空间,给出一种波场计算的简便方法。本文以均匀柱面地震波在平界面上的反射为例,计算了在部分反射、全反射和临界角过渡区的场分布,并与平面波谱积分解进行了比较。结果表明,用复惠更斯原理可以自动平滑过渡区反射场的奇异性,因而该方法可直接处理焦点、焦散线和全反射过渡区等复杂的波场分析与综合问题。

关键词：地震波惠更斯原理反射场

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波动方程积分解的简化与惠更斯原理

电子科技大学学报 1996年第3期25卷 245-250页

作者：尧德中电子科技大学自动化系

以波动方程积分解为基础，在保持Ｇｒｅｅｎ函数为无界空间Ｇｒｅｅｎ函数的情况下，建立了一种消去积分解中两项曲面积分之一的新方法，从而使积分解简化为与惠更斯的单一次级源设想相一致的情况。文中据此对惠更斯原理及其应用作了比... 详细信息

以波动方程积分解为基础，在保持Ｇｒｅｅｎ函数为无界空间Ｇｒｅｅｎ函数的情况下，建立了一种消去积分解中两项曲面积分之一的新方法，从而使积分解简化为与惠更斯的单一次级源设想相一致的情况。文中据此对惠更斯原理及其应用作了比较深入分析和讨论。

关键词：波动方程惠更斯原理次级点源复源点电磁波

基于几何光学法和惠更斯原理的微波暗室性能分析

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数学的实践与认识 2012年第14期24卷 192-201页

作者：李想张锐赵金龙王力工西北工业大学航天学院陕西西安710072 西北工业大学理学院应用数学系陕西西安710072

微波暗室在导弹导引仿真中已广泛使用,针对导弹导引仿真试验中用到的微波暗室的静区性能评估问题,分别建立了基于几何光学法和惠更斯原理的评价分析模型.此模型考虑了暗室空间内各个壁面电磁辐射的相互影响,将壁面看作次级余弦辐射体,... 详细信息

微波暗室在导弹导引仿真中已广泛使用,针对导弹导引仿真试验中用到的微波暗室的静区性能评估问题,分别建立了基于几何光学法和惠更斯原理的评价分析模型.此模型考虑了暗室空间内各个壁面电磁辐射的相互影响,将壁面看作次级余弦辐射体,建立了描述壁面任一点垂直辐射强度的积分微分方程.通过离散方法将问题转化为求解线性方程组的数值问题.计算得到暗室壁面辐射强度分布以及性能指标γ.结果表明,垂直反射率为0.5时不满足要求,而0.05时满足要求.最后考察了模型的收敛性,随着离散度的增高,计算结果趋于稳定.

关键词：微波暗室几何光学法惠更斯原理微分积分方程离散化算法

“用惠更斯原理解释波的反射和折射”图是怎么作出来的

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中学物理 2008年第5期26卷 56-57页

作者：陈燕山东省郯城第一中学

人教版"普通高中课程标准实验教科书,物理,选修3—4","波的反射和折射"这一节,用惠更斯原理解释波的反射和折射这两个图,有许多学生,甚至一部分教师都搞不清图是怎么作出来的,教材中也没作详细说明.在此,笔者凭自己的理解,用以下方法作... 详细信息

人教版"普通高中课程标准实验教科书,物理,选修3—4","波的反射和折射"这一节,用惠更斯原理解释波的反射和折射这两个图,有许多学生,甚至一部分教师都搞不清图是怎么作出来的,教材中也没作详细说明.在此,笔者凭自己的理解,用以下方法作图,仅供参考.

关键词：惠更斯原理普通高中课程波的反射实验教科书人教版子波反射波折射波传播速度束波

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经历300年以后惠更斯原理被修正

物理 1993年第9期22卷 573-574页

作者：朱振和中央民族学院物理系北京100081

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用惠更斯原理研究光纤放大器的增益和损耗

用惠更斯原理研究光纤放大器的增益和损耗

作者：张超长春理工大学

学位级别：硕士

光纤放大器在光纤通信和光纤传感中有着广泛应用,研究光纤放大器内光和微观粒子相互作用,具有重要理论意义和应用价值。本文首次将惠更斯原理用于研究掺铒光纤放大器的增益和损耗。首先,从数学上对惠更斯子波和子波包络进行了探究,根据... 详细信息

光纤放大器在光纤通信和光纤传感中有着广泛应用,研究光纤放大器内光和微观粒子相互作用,具有重要理论意义和应用价值。本文首次将惠更斯原理用于研究掺铒光纤放大器的增益和损耗。首先,从数学上对惠更斯子波和子波包络进行了探究,根据惠更斯子波是波动方程的球面波解,由此得出惠更斯子波包络的数学实质为,波动方程不同形式解之间的变换。基于对惠更斯原理数学实质的新认识,以更加简洁的方式得出了惠更斯子波表达式,并用数学分析的方法证明了惠更斯原理。本文用自洽法得到了惠更斯子波的方向性,以及子波的振幅和位相。根据电磁波的坡印廷矢量,利用矢量分析法得到了惠更斯子波的倾斜因子。根据受激辐射光位相超前入射光π/2的观点,对铒离子的受激辐射光增益进行了研究,在光增益过程中,粒子集体受激辐射光叠加与入射光位相相同,很好的解释了光纤中的光增益和正向放大特征。考虑到光损耗等效于光增益为负的状况,得到了光纤内粒子吸收损耗的表达式。采用惠更斯子波作为基元函数,首先对自由空间中折射率不均匀的区域用微球等效,用惠更斯原理得出瑞利散射与透射光的损耗。随后,我们把上述方法推广到光纤中,分别采用折射率突变和渐变的微球,代替光纤内局部折射率不均匀的区域,得到了两种情况下的瑞利散射与透射光的损耗。

关键词：光纤放大器惠更斯原理惠更斯子波光增益瑞利散射