Выпуски

 / 

2010

 / 

Июнь

  

Методические заметки


О законах сохранения энергии и импульса электромагнитного поля в среде и при дифракции на проводящей пластине


Саратовский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, ул. Астраханская 83, Саратов, 410071, Российская Федерация

Получены общие нестационарные балансные уравнения для плотностей энергии и импульса системы поле — вещество (СПВ), основанные на строгом нестационарном определении этих плотностей, в зависимости от предыстории процесса создания поля, а также определены скорости их переноса. Конкретное рассмотрение проведено для простейшего закона дисперсии, определяемого связанной с проводимостью диссипацией. В рамках этого рассмотрения найдены плотность электромагнитной энергии в плоской монохроматической волне и скорости: фазовая, групповая, а также скорости переноса энергии и импульса. Показано, что плотность энергии на низких частотах в этом случае имеет вид электростатической плотности с заменой диэлектрической проницаемости её реальной частью, а скорость переноса энергии в плоской монохроматической волне равна фазовой скорости. Групповая скорость может превышать скорость света. Доказана необходимость использования формы Минковского для плотности импульса в среде и определена скорость его переноса, которая в рассмотренном случае совпадает с фазовой скоростью. Продемонстрировано выполнение законов сохранения энергии и импульса в плоской электромагнитной волне в среде и при дифракции на проводящей пластине.

Текст pdf (624 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0180.201006e.0623
PACS: 03.50.De, 41.20.Jb, 42.25.Fx (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0180.201006e.0623
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2010/6/e/
000281644500004
2-s2.0-77958538442
2010PhyU...53..595D
Цитата: Давидович М В "О законах сохранения энергии и импульса электромагнитного поля в среде и при дифракции на проводящей пластине" УФН 180 623–638 (2010)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Davidovich M V “On energy and momentum conservation laws for an electromagnetic field in a medium or at diffraction on a conducting platePhys. Usp. 53 595–609 (2010); DOI: 10.3367/UFNe.0180.201006e.0623

Список литературы (58) Статьи, ссылающиеся на эту (14) Похожие статьи (20) ↓

  1. В.Г. Веселаго «Перенос энергии, импульса и массы при распространении электромагнитной волны в среде с отрицательным преломлением» 179 689–694 (2009)
  2. И.Н. Топтыгин, К. Левина «Тензор энергии-импульса электромагнитного поля в средах с дисперсией» 186 146–158 (2016)
  3. В.П. Макаров, А.А. Рухадзе «Сила, действующая на вещество в электромагнитном поле» 179 995–1001 (2009)
  4. В.Л. Гинзбург «О законах сохранения энергии и импульса при излучении электромагнитных волн (фотонов) в среде и о тензоре энергии-импульса в макроскопической электродинамике» 110 309–319 (1973)
  5. Ю.А. Спиричев «О выборе тензора энергии-импульса в электродинамике и силе Абрагама» 188 325–328 (2018)
  6. И.Н. Топтыгин «Квантовое описание поля в макроскопической электродинамике и свойства фотонов в прозрачных средах» 187 1007–1020 (2017)
  7. И.Н. Топтыгин, Г.Д. Флейшман «Генерация собственных мод заданным током в анизотропных и гиротропных средах» 178 385–396 (2008)
  8. В.Л. Гинзбург, В.А. Угаров «Несколько замечаний о силах и тензоре энергии-импульса в макроскопической электродинамике» 118 175–188 (1976)
  9. Э.Г. Локк «Угловая ширина луча при дифракции на щели волны с неколлинеарными групповой и фазовой скоростями» 182 1327–1343 (2012)
  10. В.Г. Полевой, С.М. Рытов «О четырехмерной групповой скорости» 125 549–565 (1978)
  11. А.Д. Прямиков, А.С. Бирюков «Возбуждение циклических волн Зоммерфельда и аномалии Вуда при скользящем падении плоской волны на диэлектрический цилиндр» 183 863–873 (2013)
  12. В.П. Макаров, А.А. Рухадзе «Материальные уравнения и уравнения Максвелла для изотропных сред; волны с отрицательной групповой скоростью и отрицательные значения ε(ω) и μ(ω)» 189 519–528 (2019)
  13. А.Г. Шалашов, Е.Д. Господчиков «Импедансный метод решения задач распространения электромагнитных волн в анизотропных и гиротропных средах» 181 151–172 (2011)
  14. С.А. Афанасьев, Д.И. Семенцов «Потоки энергии при интерференции электромагнитных волн» 178 377–384 (2008)
  15. Л.А. Вайнштейн «Распространение импульсов» 118 339–367 (1976)
  16. В.Г. Низьев «Дипольно-волновая теория дифракции электромагнитного излучения» 172 601–607 (2002)
  17. А.В. Вашковский, Э.Г. Локк «О взаимосвязи энергетических и дисперсионных характеристик магнитостатических волн в ферритовых структурах» 181 293–304 (2011)
  18. Н.Н. Розанов, Г.Б. Сочилин «Релятивистские эффекты первого порядка в электродинамике сред с неоднородной скоростью движения» 176 421–439 (2006)
  19. А.Г. Шалашов, Е.Д. Господчиков «"Аномальная" диссипация параксиального волнового пучка, распространяющегося вдоль поглощающей плоскости» 192 1399–1408 (2022)
  20. А.А. Колоколов, Г.В. Скроцкий «Интерференция реактивных компонент электромагнитного поля» 162 (12) 165–174 (1992)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение