Выпуски

 / 

2016

 / 

Февраль

  

Методические заметки


Тензор энергии-импульса электромагнитного поля в средах с дисперсией

,
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Политехническая 29, Санкт-Петербург, 195251, Российская Федерация

Рассмотрена связь тензора энергии-импульса электромагнитного поля с групповой скоростью квазимонохроматических волн в непоглощающем изотропном диэлектрике с временнóй и пространственной дисперсиями. Показано, что в отсутствие сторонних зарядов и токов в диэлектрике и при использовании плотности импульса, определённой по Абрагаму, для того, чтобы выполнялся закон сохранения импульса, не требуется вводить силу Абрагама, приложенную к веществу. Тензор энергии-импульса оказывается симметричным, а максвелловский тензор напряжений выражается либо через вектор плотности импульса и групповую скорость, либо через плотность энергии и групповую скорость. Тензор напряжений, как и плотность энергии, существенно зависит от производных по частоте и волновому вектору от функций, описывающих электромагнитные свойства среды (электрической и магнитной проницаемостей). Результаты применимы как для обычных, так и для левых сред. Проведено сравнение результатов с данными других авторов. Вычислено давление волн на границу раздела двух сред. Показано, что в обычных и левых средах на границе раздела в зависимости от параметров сред возможно как "световое давление", так и "световое притяжение". Учтён стрикционный эффект для жидких диэлектриков.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
Ключевые слова: тензор энергии-импульса, среды с дисперсией, групповая скорость, световое давление, стрикционный эффект
PACS: 03.50.De, 41.20.−q, 77.22.−d (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0186.201602c.0146
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2016/2/d/
Цитата: Топтыгин И Н, Левина К "Тензор энергии-импульса электромагнитного поля в средах с дисперсией" УФН 186 146–158 (2016)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 28 февраля 2015, доработана: 4 декабря 2015, 15 декабря 2015

English citation: Toptygin I N, Levina K “Energy—momentum tensor of the electromagnetic field in dispersive mediaPhys. Usp. 59 141–152 (2016); DOI: 10.3367/UFNe.0186.201602c.0146

Список литературы (35) Статьи, ссылающиеся на эту (6) 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. М.В. Давидович «О законах сохранения энергии и импульса электромагнитного поля в среде и при дифракции на проводящей пластине» 180 623–638 (2010)
  3. И.Н. Топтыгин «Квантовое описание поля в макроскопической электродинамике и свойства фотонов в прозрачных средах» 187 1007–1020 (2017)
  4. В.П. Макаров, А.А. Рухадзе «Сила, действующая на вещество в электромагнитном поле» 179 995–1001 (2009)
  5. Ю.А. Спиричев «О выборе тензора энергии-импульса в электродинамике и силе Абрагама» 188 325–328 (2018)
  6. 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)
  7. 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)
  8. В.Л. Гинзбург, В.А. Угаров «Несколько замечаний о силах и тензоре энергии-импульса в макроскопической электродинамике» 118 175–188 (1976)
  9. В.С. Бескин, А.А. Желтоухов «Аномальный момент сил, действующий на вращающийся намагниченный шар в вакууме» 184 865–873 (2014)
  10. В.Г. Полевой, С.М. Рытов «О четырехмерной групповой скорости» 125 549–565 (1978)
  11. Г.Н. Гайдуков, А.А. Абрамов «Об интерпретации закона сохранения энергии при движении точечного заряда в однородном электрическом поле» 178 171–174 (2008)
  12. И.Н. Топтыгин, Г.Д. Флейшман «Генерация собственных мод заданным током в анизотропных и гиротропных средах» 178 385–396 (2008)
  13. А.М. Дыхне, А.А. Снарский, М.И. Женировский «Устойчивость и хаос в двумерных случайно-неоднородных срeдах и LC-цепочках» 174 887–894 (2004)
  14. А.Г. Шалашов, Е.Д. Господчиков «Импедансный метод решения задач распространения электромагнитных волн в анизотропных и гиротропных средах» 181 151–172 (2011)
  15. Б.М. Болотовский, А.В. Серов «Особенности поля переходного излучения» 179 517–524 (2009)
  16. Н.Н. Розанов, Г.Б. Сочилин «Релятивистские эффекты первого порядка в электродинамике сред с неоднородной скоростью движения» 176 421–439 (2006)
  17. А.П. Виноградов, А.В. Дорофеенко, С. Зухди «К вопросу об эффективных параметрах метаматериалов» 178 511–518 (2008)
  18. И.Я. Брусин «Топологический подход к определению макроскопических векторов поля» 151 143–148 (1987)
  19. В.В. Шевченко «Локализация стационарного электромагнитного поля при помощи плоской границы метаматериала» 181 1171–1182 (2011)
  20. В.Б. Морозов «К вопросу об электромагнитном импульсе заряженных тел» 181 389–392 (2011)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение