Образец для цитирования:

Давидович М. В. Законы сохранения и плотности энергии и импульса электромагнитного поля в диспергирующей среде // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2012. Т. 12, вып. 1. С. 46-54.


Рубрика: 
УДК: 
621.371 (075.8)
Язык публикации: 
русский

Законы сохранения и плотности энергии и импульса электромагнитного поля в диспергирующей среде

Аннотация

В работе анализируются некоторые противоречия современной электродинамики сплошных сред, а именно вид плотностей энергии и импульса поля и системы поле–вещество, тензора энергии-импульса и представление скоростей переноса энергии и импульса. На основе нестационарного подхода получены балансные уравнения для плотностей энергии и импульса системы поле–вещество с зависимостью от предыстории процесса создания поля, а также в нестационарном случае определены скорости их переноса. Найдены плотности энергии и импульса монохроматического поля. Показано выполнение для них локальных и глобальных законов сохранения.

Литература

1. Тамм И. Е. Основы теории электричества. М. : Наука, 1976. 616 с.

2. Гольдштейн Л. Д., Зернов Н. В. Электромагнитные волны. М. : Сов. радио, 1971. 662 с.

3. Калашников С. Г. Электричество. М. : Наука, 1964. 668 с.

4. Никольский В. В. Электродинамика и распространение радиоволн. М. : Наука, 1973. 608 с.

5. Стрэттон Дж. Теория электромагнетизма. М. ; Л. : ОГИЗ, 1948. 540 с.

6. Кисунько Г. В. Электродинамика полых систем Л. : ВКАС, 1949. 428 с.

7. Зоммерфельд А. Электродинамика. М. : Изд-во Иностр. лит., 1958.

8. Джексон Дж. Классическая электродинамика. М. : Мир, 1965. 702 с.

9. Каценеленбаум Б. З. Высокочастотная электродинамика. М. : Наука, 1966. 240 с.

10. Власов А. А. Макроскопическая электродинамика. М. : ФИЗМАТЛИТ, 2005. 240 с.

11. Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. М. : Радио и связь, 1988. 440 с.

12. Абрагам-Беккер. Теория электричества. М. ; Л. : ОНТИ, 1936. 281 с.

13. Баскаков С. И. Основы электродинамики. М. : Сов. радио, 1973. 248 с.

14. Федоров Н. Н. Основы электродинамики. М. : Высш. шк., 1980. 400 с.

15. Галицкий В. М., Ермаченко В. М. Макроскопическая электродинамика. М. : Высш. шк., 1988. 159 с.

16. Измайлов С. В. Курс электродинамики. М. ; Л. : Гос. учеб.-пед. изд.-во, 1962. 320 с.

17. Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм. М. : Высш. шк., 1983. 464 с.

18. Новожилов Ю. В., Яппа Ю. А. Электродинамика. М. : Наука, 1978. 352 с. 

19. Пановский В., Филипс М. Классическая электродинамика. М. : Физматгиз, 1963. 432 с.

20. Семенов Н. А. Техническая электродинамика. М. : Связь, 1973. 480 с.

21. Терлецкий Я. П., Рыбаков Ю. П. Электродинамика. М. : Высш. шк., 1990. 352 с.

22. Зисман Г. А., Тодес О. М. Курс общей физики. Т. 2. Электричество и магнетизм. М. : Наука, 1972. 367 с.

23. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 3. Электричество. М. : Физматлит, 2004. 655 с.

24. Бредов М. М., Румянцев В. В., Топтыгин И. Н. Классическая электродинамика. М. : Наука, 1985. 400 с.

25. Рязанов М. И. Электродинамика конденсированного вещества. М. : Наука, 1984. 304 с.

26. Ландау Л. Д., Лившиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. М. : Наука, 1982. 624.

27. Вайнштейн Л. А., Вакман Д. Е. Разделение частот в теории колебаний и волн. М. : Наука, 1983. 288 с.

28. Ахиезер А. И., Ахиезер И. А. Электромагнетизм и электромагнитные волны. М. : Высш. шк., 1985. 504 с.

29. Островский Л. А., Потапов А. И. Введение в теорию модулированных волн. М. : Физматлит, 2003. 400 с.

30. Карпман В. И. Нелинейные волны в диспергирующих средах. М. : Наука, 1973. 175 с.

31. Бхатнагар П. Нелинейные волны в одномерных дисперсных средах. М. : Мир, 1983. 136 с.

32. Давидович М. В. О плотности электромагнитной энергии и ее скорости в среде с аномальной положительной дисперсией // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32, вып. 22. С. 53–63.

33. Umov N. A. Albeitung der Bewegungsgleichungen der Energie in continuirlichen Kopern. Zeitschrif für Mathematik und Physik. 1874. Slomilch. Vol. (Bd.) 19. H. 5 (Умов Н. А. Избранные сочинения. М. ; Л., 1950).

34. Рухадзе А. А., Силин В. П. Электродинамика сред с пространственной дисперсией // УФН. 1961. Т. 74, № 2. С. 223–267.

35. Агранович В. М., Гинзбург В. Л. Кристаллоптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов. М. : Наука, 1965.

36. Агранович В. М., Гарштейн Ю. Н. Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света // УФН. 2006. Т. 176, № 10. С. 1052–1068.

37. Minkowski H. Die Grungleichungen für die electromagmetischen Vorgänge in bewegten Körpern // Nachrichten von der Koniglichen Gesellschaft der Wissenschaften und der Georg-Augustin-Universität zu Göttingen. 1908. P. 53–111.

38. Abraham M. Zur Electrodynamik bewegter Körper // Rendiconti Circolo Matematico di Palermo. 1909. Vol. 28. P. 1–28.

39. Гинзбург В. Л. О законах сохранения энергии и импульса при излучении электромагнитных волн (фотонов) в среде и о тензоре энергии-импульса в макроскопической электродинамике // УФН. 1973. Т. 110, вып. 2. С. 309–319.

40. Скобельцын Д. В. О тензоре импульс-энергии электромагнитного поля // УФН. 1973. Т. 110, вып. 2 С. 253–292.

41. Гинзбург В. Л., Угаров В. А. Несколько замечаний о силах и тензоре энергии-импульса в макроскопической электродинамике // УФН. 1976. Т. 118, вып. 1. С. 175–188.

42. Brevik I. Electromagnetic energy-momentum tensor within material media. II. Discussion on various tensor forms // Mat. Phys. Medd. Dan. Vid. Selsc. 1970. Vol. 37, № 13. P. 1–79.

43. Groot S. R. de, Suttorp L. G. The relativistic energymomentum tensor in polarized media. VII. Discussion of the results in connexion with previous work // Physica. 1968. Vol. 39. P. 84–93.

44. Гроот С. Р. де, Сатторп Л. Г. Электродинамика. М. : Наука, 1982. 530 с.

45. Скобельцын Д. В. Парадоксы квантовой теории эффектов Вавилова–Черенкова и Допплера // УФН. 1977. Т. 122, вып. 2. С. 295

46. Гинзбург В. Л. Замечания к статье Д. В.Скобельцына «Парадоксы квантовой теории эффектов Вавилова–Черенкова и Допплера» // УФН 1977. Т. 122, № 6. С. 325.

47. Brevik I. Electromagnetic energy-momentum tensor within material media. I. Minkovski tensor // Mat. Phys. Medd. Dan. Vid. Selsc. 1970. Vol. 37, № 11. P. 1–52.

48. Brevik I. Electromagnetic energy-momentum tensor within material media // Mat. Phys. Medd. Dan. Vid. Selsc. 1970. Vol. 37, № 11. P. 1–52.

49. Leonhardt U. Momentum in an uncertain light // Nature. 2006. Vol. 444. P. 823–824.

50. Robert N. Pfeifer, Timo A. Nieminen, Norman R. Heckenberg, and Halina Rubinsztein-Dunlop // Rev. Mod. Phys. 2007. Vol. 79. P. 197.

51. Obukhov Yu. N. Electromagnetic energy and momentum in moving media // Annalen der Physik. 2008. № 8. P. 1–22.

52. Hinds E. A., Barnett S. M. Momentum exchange between light and single atom: Abraham or Minkowski // Phys Rev Lett. 2009. Vol. 102 (5). P. 050403.

53. Marklund M. Radiation transport in diffractive media // J. Phys. A, Math. Gen. 2005. Vol. 38, №19. P. 4265–4273.

54. Garrison J. C., Chiao R. Y. Canonical and kinetic forms of the electromagnetic momentum in ad hoc quantization scheme for a dispersive dielectric // Phys. Rev. A. 2004. Vol. 70, № 5. P. 053826.

55. Leonhardt U. Energy-momentum balance in quantum dielectrics // Phys. Rev. A. 2006. Vol. 73. P. 032108.

56. Макаров В. П., Рухадзе А. А. Сила, действующая на вещество в электромагнитном поле // УФН. 2009.Т. 179, № 9. С. 995–1027.

57. Walker G. B., Lahoz D. G., Walker G. Measurement of the Abraham Force in a Barium Titanate Specimen // Can. J. Phys. 1975. Vol. 53. P. 2577.

58. Walker G. B., Lahoz D. G. Experimental observation of Ab raham force in a dielectric // Nature. 1975. Vol. 253. P. 339.

59. Davidovich M. V. On conservation laws for electromagnetic fi eld energy and momentum in media and for plane wave diffraction on conducting medium plate // Modeling in Applied Electromagnetics and Electronics. Saratov University Press, 2009. Iss. 9. P. 13–25.

60. Давидович М. В. О законах сохранения энергии и импульса электромагнитного поля в среде и при дифракции плоской волны на проводящей пластине // Изв. Сарат. ун-та. Новая сер. 2009. Сер. Физика. Т. 9, вып. 2. С. 65–89.

61. Давидович М. В. О законах сохранения энергии и импульса электромагнитного поля в среде и при дифракции на проводящей пластине // УФН. 2010. Т. 180, № 6. С. 623–638.

62. Давидович М. В. О плотности электромагнитной энергии и ее скорости в среде с дисперсией, обусловленной проводимостью // ЖТФ. 2010. Т. 80, вып. 5. С. 40–44.

63. Петров Б. М. Прикладная электродинамика вращающихся тел. М. : Горячая линия –Телеком, 2009. 288 с.

64. Graglia R. D., Uslenghi P. L. E., Zich R. E. Dispersion relations for bianisotropic materials and its symmetry properties // IEEE Trans. 1991. Vol. AP-39, № 1. P. 83–90.

65. Виноградов А. П. К вопросу о форме материальных уравнений электродинамики // УФН. 2002. Т. 172, № 3. С. 363–370.

66. Гайтлер В. Квантовая теория излучения. М. : Изд-во Иностр. лит., 1956. 492 с.

67. Веселаго В. Г. Перенос энергии, импульса и массы при распространении электромагнитной волны в среде с отрицательным преломлением // УФН. 2009. Т. 179, № 5. С. 689–694.

68. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М. : Наука, 1973. 504 с.

69. Мёллер К. Теория относительности. М. : Атомиздат, 1975. 400 с.

70. Давидович М. В. Законы сохранения и плотности энергии-импульса электромагнитного поля. Saarbruken, Germany. : Изд-во LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH, 2012. 140 с.

Полный текст в формате PDF (на русском языке):