Опрокидывающиеся электромагнитные волны в средах с сильной нелинейностью
Волны в нелинейных средах без дисперсии описываются, как правило, квазилинейными уравнениями первого порядка, характерными для задач гидродинамики газа, жидкости и плазмы. Однако для таких разделов физики, как теория электромагнитных волн в нелинейных средах, описание волн строится на основе уравнений Максвелла, которые являются гиперболическими уравнениями второго порядка. В работе показывается, что между этими уравнениями существует тесная связь. В связи с этим возникает вопрос о существовании связи между процессами, которые описываются квазилинейными гиперболическими уравнениями первого и второго порядка. Целью исследования является построение точных решений нелинейных уравнений динамики электромагнитных волн, в том числе в среде с керровской нелинейностью при отсутствии дисперсии. Проведен анализ этих решений.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
Волны в нелинейных средах без дисперсии
описываются, как правило, квазилинейными уравнениями первого порядка,
характерными для задач гидродинамики газа, жидкости и плазмы. <...> Однако для
таких разделов физики, как теория электромагнитных волн в нелинейных средах,
описание волн строится на основе уравнений Максвелла, которые являются
гиперболическими уравнениями второго порядка. <...> Целью исследования является построение точных решений нелинейных
уравнений динамики электромагнитных волн, в том числе в среде с керровской
нелинейностью при отсутствии дисперсии. <...> Основной метод, используемый в работе, – построение
решений уравнений Максвелла для волн в нелинейных диэлектриках
без дисперсии как решений квазилинейных гиперболических уравнений первого
порядка. <...> Метод развит сначала для уравнений в произвольной конечной
размерности, а затем применен к задаче распространения электромагнитных
волн в среде с керровской нелинейностью. <...> Исследование проводится на основе
точных решений уравнений Максвелла и уравнений звуковых волн для широкого
круга функциональных зависимостей параметров среды от амплитуды. <...> Показано существование явления опрокидывания волн и формирование ударных
волн в таких средах. <...> Анализируются
процессы диссипации энергии при образовании разрывных решений. <...> Множество решений задачи Коши для одномерных
квазилинейных уравнений такое же, что и для уравнений параболического
приближения уравнений Максвелла, используемых в оптике, и уравнений звуковых
волн в акустике. <...> В многомерном случае возникают сложные процессы,
которые связаны с решениями в форме ривертонов. <...> Формирование ударных
электромагнитных волн сопровождается интенсивной диссипацией энергии
волн при приближении их амплитуды к критическим величинам. <...> Ключевые
слова: нелинейные электромагнитные волны, многомерные нелинейные
уравнения, опрокидывание фронта, электромагнитные ударные волны,
волны в нелинейных диэлектриках <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: