弦振动的固定端点反射数值研究

采用传统的方法对弦振动问题进行解析求解时,求解过程不但繁琐,而且很难直接获得解背后隐含的物理意义。基于MATLAB和有限差分法,模拟求解了弦振动的固定端点反射问题并用图像直观地展示了数值结果。计算结果表明固定端点对弦上的入射波具有反射作用,反射方式是将从固定端点传播过去的波以与端点中心对称的形式反射回来,反射波与入射波之间存在相位差,具有半波损失,反射回来的波与原波的叠加即弦的真实振动情况。

三维超材料的非线性电、磁响应特性

理论研究了埋入在非线性介质中的由金属线和谐振环构成的具有三维周期性结构的超材料的有效电、磁响应,计算了该种超材料的有效磁导率和介电常数实部和虚部随外场的变化关系.结果表明,这种超材料有效磁导率和介电常数的实部对外磁场的响应具有回滞效应.在一定条件下,这种结构的属性可在右手材料、电单负材料与磁单负材料之间转换,且这种转换可适当选择在某些特定频率范围内的外磁场强度的方式控制.

静电屏蔽效应的理论与模拟研究

在静电屏蔽效应中,无论金属壳是否接地,壳外电场不影响壳内电场.然而,由于电场的叠加原理,并不能从高斯定理直接得到壳外电场不影响壳内任意位置的电场.本文利用静电场的唯一性定理,以及唯一性定理的证明方法,对静电屏蔽效应进行了严格的证明.此外,利用数值模拟进一步验证了静电屏蔽效应,如外电场改变时,金属壳作为等势体电势发生变化,导致壳内整体电势改变,但壳内任意位置的电场不发生变化.最后,数值计算了接地金属壳在外电场中感应电荷的分布,金属尖端靠近带电体会产生很大的电荷面密度.

独立学院“电磁学与电动力学”在线教学现状分析及改进策略——以衡阳师范学院南岳学院为例

新冠肺炎疫情期间,为贯彻落实教育部关于学校"停课不停学"的要求,各高校纷纷开展线上教学活动,线上教学顺应教育信息化的发展,不受时空限制,教学方式灵活,且丰富的网络教育资源获取快捷,为专业课教学带来了新的契机。本文基于"电磁学与电动力学"线上教学在衡阳师范学院南岳学院的实践和探索,探讨了影响独立学院"电磁学与电动力学"线上教学效果的因素,并从高校、教师和学生三个角度,对提高线上教学效率提出了一些建议。

一种三维超材料的非线性磁响应

理论研究了将金属线和谐振环埋入非线性介质构成的具有三维周期性结构的超材料(metamaterial)的有效磁响应,推导了在裂环谐振器(SRR)间耦合条件下有效磁导率的表达式,计算了该种超材料在有SRR间耦合和无SRR间耦合条件下的非线性磁响应。结果表明,虽然二者的磁导率表达式非常相似,但两种条件下的有效磁响应特性仍然表现出明显不同的性质。此结果对于实现三维非线性超材料及优化其结构设计有参考意义。