用振幅矢量法计算光栅衍射的光强分布

本文介绍一种在普通物理阶段严格计算光栅衍射光强分布的振幅矢量方法，此方法回避了困难的菲涅耳－基尔霍夫积分，这通常在普通物理中是不被采纳的．用振幅矢量法计算有两个显著的优点，一个是物理概念清楚，另一个是计算简单严格     

普通物理中平面电磁波的一种讲授方法

利用麦克斯韦方程组的积分形式对电矢量和磁矢量仅有一个分量的情况进行求解，通过比照力学中机械波的波动力程，直接给出电矢量和磁矢量均是以波的形式在空间传播，即电磁波。这在普通物理教学阶段是一种简单有效的讲授方法。     

推导光栅衍射暗纹位置公式的简易方法

光栅衍射是普通物理等物理类教材中重要的必修内容．常用的普通物理教材对光栅衍射规律的描述通常忽略推导过程而只给出一些重要的结论,例如暗纹位置公式;或者仅作定性分析,例如明条纹宽度随缝数增多而变窄等．事实上,对于光栅衍射暗纹位置公式可以由振幅矢量法求解,     

论菲涅耳公式对半波损失的解释

本文对一般教科书中直接用菲涅耳公式解释电磁波的半波损失问题提出质疑,认为平行于入射面的反射波、折射波与入射波的电矢量振动的振幅一般不在同一直线上,由菲涅耳公式给出的反射波、折射波与入射波电矢量振动的振幅之比,只能描述其相应振幅之比的大小随入射角和折射角变化的关系,而不能反映其相应振幅间的位相随入射角和折射角变化的关系.笔者认为若将平行于入射面的电矢量振动的振幅分解为平行于界面法线和垂直于界面法线的两个坐标分量,然后根据边界条件导出相应振幅坐标分量之比随入射角和折射角变化的关系。便可以较为严格地解释电磁波在界面反射中发生半波损失的物理实质。 关于电磁波的半波损失在其有关学术领域中一直是一个众说纷纭的问题,近年来,在国内举行的有关学术讨论会中,对该问题的争论重新激烈起来,其争论的焦点在于如何用菲涅耳公式解释电磁波传播至两不同介质的界面时,发生半波损失现象的物理实质。 所谓半波损失,其实质是位相突变π,即电磁波经界面反射后,反射波的电矢量振动的振幅与入射波的振幅反向,亦有π的位相差。反射波位相的改变取决于具体问题的边界条件。振幅反向即位相差为π。对应半波长(λ/2)的光程改变。并非反射过程中真实失去λ/2的光程。 经典电磁理论认为,     

安培环路定理的简便证明方法

本证明方法避免了复杂矢量场的分析，给出了稳恒电流磁场环路定理的证明。因此，在普通物理教学中是可以使用的。     

Z→3γ及相关过程的解析手征振幅和极化矢量的讨论

给出了Z→3γ及相关过程的解析手征振幅.结果与Glover等的结果不同,虽然手征振幅的这种差别并不影响总几率的计算,但它有直接的物理意义,并可为实验检验.同时对极化矢量的定义进行了讨论,并指出Glover文章之错误.     

光盘光学系统的矢量衍射理论分析

本文以完整的矢量衍射理论分析了光盘光学系统。首先将入射的聚焦光束分解为平面波谱 ,得到每个平面波的振幅矢量 ;然后计算光盘对每个平面波的衍射 ,得到衍射波的振幅矢量 ,从而得到了整个衍射波场的空间频谱 ;最后计算物镜光瞳上的能通量 ,得到光盘系统的读出信号。在衍射计算中 ,光盘被定义为二维金属光栅 ,根据信息符的不同模型 ,选用坐标变换方法、耦合波方法或模态方法。对于典型的 DVD光学系统来说 ,矢量理论的结论与标量理论相差甚远 ,要得到正确的结果就必须采用矢量衍射理论     

二元光学元件的衍射效率及其振幅矢量解法

本文用振幅矢量作图法来分析衍射问题，推导出＋１级衍射效率公式，物理图象清晰、直观。     

关于角位移、角速度是否矢量的简单证明

《大学物理》１９８６年第４期发表了“角位移是矢量吗？”一文，文中给出了论题的定量证明，但计算较繁．本文用矩阵对易关系，定量证明有限角位移不是矢量，无限小角位移和角速度是矢量．这种证明方法不仅简单，而且可以得到角速度矢量是赝矢量，其物理本质是二阶反对称张量这一结果．     

位相光栅的严格模式理论及其全反射特性

用严格的模式理论研究了位相光栅中的电磁场分布和各衍射级次的衍射效率.用分段解析函数来表达本征函数，而不采用无穷级数的方法.利用稳定、快速和精度高的递推公式来计算反射透射阵和振幅系数阵，从而能处理任意多台阶的位相光栅.数值计算结果表明，存在全反射.也讨论了全反射的条件和物理机制. 关键词：     

e-A深度非弹性散射中胶子辐射振幅的新计算方法

在e-A深度非弹性散射过程中, 喷注穿过冷核介质时, 多重散射诱导胶子辐射会导致对碎裂函数的修正及喷注的能量损失.前期研究中关于计算e-A深度非弹性散射中胶子辐射振幅的两种方法: 螺旋振幅近似和微扰QCD严格计算都异常繁杂. 本文发展了一种新的方法, 可以方便计算出多重散射导致胶子辐射的振幅, 得到的碎裂函数的修正以及能量损失与严格计算的结果一致.     

光栅衍射效率的二阶标量近似法研究

详细介绍了计算光栅衍射效率的二阶标量近似法,推导出一种简单有效的计算光栅衍射效率的近似公式.给出了利用近似公式对几种情况下光栅衍射效率的计算结果,并与普通标量法、严格矢量法的计算结果进行了比较.     

圆电流内部的B和Φ

圆电流内部的磁感应强度B和磁通φ是电磁学中一个较重要的问题.在一般普通物理m书中,作为毕奥-沙伐尔-拉普拉斯定律应用的典型例子,只计算了其中心点的B.个别电动力学[2]书中,虽给出了B的表达式,但具体计算任一点B的数值仍很困难;而且推导中使用了普通物理未涉及到的矢量势概念,最后结果也看不出B随位置的变化情形.至于圆电流内部不同圆面积上的磁通φ,更未见有书刊讨论过.而它是研究与圆线圈有关的电感、感应电动势等问题必不可少的.此外,圆电流内部的B和φ也是普通物理教学中学生常常提出疑问的问题,他们对一些书上有关习题[3]的解答往…     

对空气声速测定实验的研究

利用压电传感器测量空气中声速是普通物理实验中的综合性实验之一。在该实验中采用驻波法测量时观察到驻波振幅的最大值之间产生“次极大”现象。本文对该现象进行了分析。同时介绍了用不确定度计算过程中应注意的几点问题。     

质点加速度的普适公式

只有普通物理运动学，矢量代数与微分就导出了各种坐标系中加速度的普适公式，表明了加速度与坐标系选取无关。     

光学系统中振幅和相位的恢复问题

在本文中,我们提出了光学系统中振幅和相位恢复问题的普遍描述方法,并经过严格的数学推导,得到了用以决定振幅和相位的方程组。用这组方程和迭代计算方法,能够求解各种类型的振幅和相位的恢复问题。     

Glauber方法和高能下核-核非弹性散射

在Glauber多次散射的框架下, 给出了高能下核-核非弹性散射振幅的严格表示式. 以1.37GeVα在C¹²上的非弹性散射为例, 用硬球近似和严格方法分别计算了C¹²的α⁺和3^－态的微分截面, 在以这两种方法计算所得的微分截面之间, 存在着一定的差异, 在这一算例中, 这些差异反映了不同方法的物理图象.     

紧聚焦轴对称矢量光场波前调控及应用

作为光波最重要的本征物理属性之一,光场偏振态在研究光与物质相互作用中占有重要地位。矢量光场的波前调控为其聚焦场提供了更加复杂、更加灵活可控的振幅、相位以及偏振态分布,丰富了光与物质相互作用的手段,为材料表征提供了传统线偏振、圆偏振光场所不可替代的研究方法,具有重要的物理意义和实际应用价值。本文将综述矢量光场最新的研究进展,详细介绍矢量光场的偏振态特性、产生方法,以及紧聚焦轴对称矢量光场波前调控在远场小尺度光斑的产生、磁光记录、单分子/颗粒取向探测、任意三维偏振态的产生、高密度数据存储、信息加密以及矢量光场波前重构等方面的重要应用。     

调制振幅对粒子布居几率振荡的影响

为探讨调频场导致的量子效应的物理本质,运用密度矩阵方程和布洛赫矢量模型,对调频场作用下二能级原子系统中的粒子布居几率振荡现象进行了理论分析,讨论了光场调制振幅对振荡过程的影响。理论计算结果表明,光场调制振幅对粒子布居转移和几率振荡有较大的调制作用。当其他参量不变时,随着调制振幅的增大,粒子布居几率振荡减弱,布居转移效率增高,吸收增强。布洛赫矢量分析表明,该振荡过程是系统粒子数转移、吸收和极化三者之间的动态变化过程。     

位相光栅衍射的矢量解法

采用矢量理论处理了多台阶位相光栅的衍射问题，用半数值的方法把微分方程转化成广义本征方程。在利用纵向边值关系作模式匹配时，引入了模式变换阵，反射系数阵和透射系数阵，从而获得了计算电磁场振幅系数阵的递推公式，最后求出任意偏振状态下各级透波和反射波的衍射效率。