电磁理论中的并矢格林函数

在求解电磁理论中各类边值问题时,并矢格林函数方法是一种有效的方法。作者系长期致力于天线理论、电磁理论的专家,书中详细介绍了在矩形波导、圆柱波导、自由空间中的圆柱体、完纯导电椭圆柱体、完纯导电劈和半片、球形边界、导电圆锥边界、平面分层媒质、非均匀媒质和运动媒质中利用格林函数求解边值问题的经验与方法。作者在书中采用的矢量分析的新算符,在世界上是首创。

电磁理论中的并矢格林函数基本信息

书名 电磁理论中的并矢格林函数 作者  戴振铎,鲁述
出版社 武汉大学出版社 出版时间 2005-05-01

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电磁理论中的并矢格林函数常见问题

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电磁理论中的并矢格林函数文献

格林函数在横观向同性层状地基沉降中的应用 格林函数在横观向同性层状地基沉降中的应用

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格林函数在横观向同性层状地基沉降中的应用——利用薄层元素法得出横观各向同性层状地基在内、外部荷载作用下的位移格林函数.在此基础上,分析了各向同性及横观各向同性层状地基在不同荷载作用下沉降的差异,在工程设计中具有一定的意义。

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辛格林斜行电梯——穿梭于三维空间的智能运输工具 百年精工,源于瑞典!瑞典辛格林电梯秉承领先科技的研发理念,一次性通过俄罗斯 GOST 国家强制认证、荣获七十余专利,只为打造技术领先、服务至上的高品质电梯。 辛格林斜行电梯,是辛格林电梯(中国)有限公司自主研发、创新结构的新型电梯,旨 在设计集安全、便捷、舒适、开阔空间于一体,专用于商场、地铁、车站、路桥、景区的理 想的斜行运输工具。 斜行电梯打破了传统扶梯、 自动人行道的角度和速度的局限, 可以根据 楼层、景点需求,以较为合理的运行速度,自由往返在与水平面成 15°到 75°的特制 H 型 导轨中。与传统扶梯、自动人行道不同, 斜行电梯和垂直电梯一样拥有自己的轿厢,到站自 动平层开门, 便捷性和安全性大大提升。 斜行电梯一方面解决了传统扶梯不便推手推车的乘 客和残障人搭乘的问题。另一方面,大大降低扶梯到站运行夹伤、 “吞噬”乘客的风险性,

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两个向量
的并矢积其实就是张量积。 两个并矢积作形式上的相加就是并矢张量,从而并矢张量和二阶张量(严格地说,是二阶的反变张量)是同义词。力学、电动力学中常见的例子就是单位并矢张量
、转动惯量以及马克士威应力张量等;量子力学中的角动量耦合(angular momentum coupling)理论也要用到并矢张量。

需要注意:并矢积是不可交换的,也就是说,除非两个矢量

线性相关,否则一定有

在物理学中,并矢张量最重要的应用之一就是它和向量的缩并。对于并矢积

和向量
的缩并,规定

如果要求这种规定也适用于量子力学中的态矢量,在这种情况下就要特别注意每个式子右端各个向量的先后顺序:用狄拉克符号来写,则

应用点积,并矢张量

可以与向量
综合在一起:

其中,

,都是标准正交基的基底向量。

注意到

;其中,
是克罗内克函数。所以,

这点积运算得到的结果是一个协变向量。

并矢张量的缩并(tensor contraction)运算,将每一个并置

,替换为两个单位基底向量的点积
,以方程式表达为

只成立于三维空间,并矢张量的旋转因子运算,将每一个并置
,替换为两个单位基底向量的叉积,以方程式表达为

这也可以表达为
与列维-奇维塔符号的完全缩并:

并矢张量旋转

设定

为一个并矢张量:

是一个二维空间的 90°旋转算子(rotation operator) 。它可以从左边点积一个向量来产生一个旋转:

或以矩阵表达,

一个一般的二维旋转并矢张量,会产生

角度反时针方向的旋转,表达为

其中,

是二维的单位并矢张量。

并矢张量量子力学

是量子力学中所有的角动量本征态所张成的希尔伯特空间(囊括了所有可能的总角动量量子数,
),则
。当我们要考虑角动量耦合的时候,就会遇到态矢量的并矢张量
,而且时常把它记作
等等。任取一些复数(但是其中只能有有限个非零),则

就是一个并矢张量。不妨把这个并矢张量记作

,则它和
的缩并就是

在这其中,量子力学中最广为人知的就是通过CG矢量耦合系 数(Clebsch-Gordan coefficients) 所组合出来的张量。当然,在角动量耦合理论中,这样的张量被等同为某些角动量本征态,除了物理上的考虑之外,这更主要地还是有关李群及其李代数的表示的另外一个话题,请参看李群的表示(Lie group representation) 及李代数的表示(Lie algebra representation) ,在这里就不再深入探讨了。

实际上可以这样说,在量子力学中,只要物理问题涉及了系统的耦合,数学上就会导致态矢量的并矢。在这方面,还可以举一个常见的例子:由一维谐振子的态矢量所构成的并矢张量可以用来描述二维谐振子系统。

并矢张量经典力学

三维欧几里得空间上的并矢张量的例子非常多,例如转动惯量、应力张量、应变等等。这些例子实际上就是并矢张量这个概念的最初原型。

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