Главная > Дифракция и волноводное распространение оптического излучения
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

1.1.1. Векторный и скалярный потенциалы

В качестве неизвестных уравнения Максвелла содержат шесть скалярных функций , но их число можно уменьшить до четырех, если выразить через векторный потенциал и скалярный потенциал

Первое из этих соотношений следует непосредственно из (1.1.3) и векторного тождества а второе — из (1.1.1) и

Для стационарной, однородной и анизотропной среды с пространственно-временной дисперсией имеем (см. разд. 1.5)

здесь тензор является линейным оператором, Учитывая при этом независимость от времени и используя соотношение (1.1.6) и векторное тождество можно показать, что потенциалы удовлетворяют системе уравнений

которая эквивалентна уравнениям Максвелла.

Следует заметить, что определены с точностью до произвольной функции так как при одновременной замене векторные поля связанные с потенциалами соотношениями (1.1.13), не изменяются. Это свойство можно использовать для выбора такого потенциала А, чтобы он удовлетворял условию кулоновской калибровки:

которое эквивалентно выбору функции такой, что

Здесь — произвольная функция. Уравнение (1.1.17) нетрудно решить, используя его пространственно-временное преобразование Фурье, которое дает

где мы определили

Из уравнения (1.1.18) находим а затем, используя обратное преобразование Фурье, и искомое решение

При кулоновской калибровке (1.1.16) система уравнений (1.1.15) упрощается и может быть записана в виде

Первое из этих уравнений описывает изменение скалярного потенциала за счет плотности заряда Точнее говоря, проводя преобразование Фурье по времени, сразу получаем, что линейно

зависит от (см. задачи 2 и 3):

где функция Грина дается выражением

Аналогично, используя преобразование Фурье уравнения (1.1.206), получаем

где использовано также условие сохранения заряда [выражение (1.1.5)], которое в фурье-представлении эквивалентно соотношению

Заметим, что, поскольку представляет собой поперечную компоненту вектора

В случае изотропной и однородной среды для потенциалов можно потребовать выполнения так называемой лоренцевой калибровки, а именно условия

При этом удовлетворяют неоднородным уравнениям Гельмгольца

в правые части которых входят соответственно

Наконец, для однородной анизотропной среды фурье-компоненту можно представить в виде свертки

где функция Грина в диадном представлении (см. задачи 4, 5 и 7).

1
Оглавление
email@scask.ru