模拟电磁波和周期性结构(一)

我们经常想要模拟入射到周期性结构中的电磁波(光、微波),例如衍射光栅、超材料,或频率选择表面。这可以使用COMSOL产品库中的RF或波动光学模块来完成。两个模块都提供了Floquet周期性边界条件和周期性端口,并将反射和透射衍射级作为入射角和波长的函数进行计算。本博客将介绍这类分析背后的概念,并将介绍这类问题的设定方法。场景首先,让我们来考虑代表周期性重复晶胞的自由空间平行六面体,平面波沿一个角度入射到其上,如下图所示。图、平面波经过周期性重复晶胞的图示入射波矢k在全局坐标系中有三个分量,其大小分别是:kx,ky,和kz。该问题可通过在域侧面使用周期性边界条件,并在顶部和底部使用端口边界条件来模拟。该问题设定最复杂的地方是定义入射波和出射波的方向和偏振。定义波方向虽然COMSOL软件非常灵活,支持对基矢坐标系的任意定义,但在本博客中,我们将选定一个坐标系并始终使用它。入射光的方向由两个角度定义,α1和α2;以及两个矢量,n为模拟......阅读全文

模拟电磁波和周期性结构(一)

我们经常想要模拟入射到周期性结构中的电磁波(光、微波),例如衍射光栅、超材料,或频率选择表面。这可以使用COMSOL产品库中的RF或波动光学模块来完成。两个模块都提供了Floquet周期性边界条件和周期性端口,并将反射和透射衍射级作为入射角和波长的函数进行计算。本博客将介绍这类分析背后的概念,并将介

模拟电磁波和周期性结构(三)

对于足够短的波长,也可以有更高阶的衍射模式。当m时,下图显示了这些情况。图、短波长的更高阶衍射模式图示这些模式存在的条件是:mλ0for:m…其中m时的情况可以简化为斯涅耳定律。当βm≠0时,如果光程差等于真空中波长的整数倍,则发生相长干涉,m阶衍射光束的衍射角为βm。注意,正负m阶的个数无需相同。

模拟电磁波和周期性结构(二)

下一步,考虑一个代表介电半空间的模拟域,在入射和出射端口面之间存在折射率差异,这会使波方向发生改变,如下图所示。根据斯涅耳定律,我们知道折射角为β。这使我们可以计算出射端口处的波矢方向。此外,请注意,即使有额外的介电层夹在两个半空间之间,这种关系也仍然成立。图、斯涅耳定律图示总结一下,要定义通过一个

电磁波和引力波(一)

也难怪很多人对LIGO探测到的引力波质疑,因为这次结果的确是太突然、太幸运了。并且,尽管爱因斯坦在1916年就预言了引力波,但他对自己的这个预言的态度也是反反复复颇为有趣的。爱因斯坦本人直到1936年对此还尚未有一个确定的答案。他曾经在一篇论文中得出“引力波不存在”的结论!但因为该文中他的计算有一个

背景场特征在电磁波模拟中的应用

COMSOL Multiphysics 5.0 版本新增了一个背景场特征,可以帮助用户模拟线偏振平面波。这里,我们将使用案例集锦中一个依赖极化的散射示例来探讨这一特征的用法。“看穿”墙体假设一个对象不在您的视线内,比如藏在墙后,但您需要确定它的取向。这也是救援人员特别关注的一个领域。进入建筑后,工作

新研究证实周期性模拟禁食有益身体健康

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新研究证实周期性模拟禁食有益身体健康

近日,哈尔滨医科大学公共卫生学院牛玉存教授团队在国际期刊《营养评论》刊发综述文章,证实周期性模拟禁食能带来健康“红利”。牛玉存介绍,周期性模拟禁食通俗来讲,就是在控制总热量的情况下,摄入满足基本身体营养需求的水和食物。建议摄取的食物数量少,以蔬菜水果为主,辅以适量鸡蛋、豆制品等优质蛋白,以清淡饮食为

电磁波和引力波

也难怪很多人对LIGO探测到的引力波质疑,因为这次结果的确是太突然、太幸运了。并且,尽管爱因斯坦在1916年就预言了引力波,但他对自己的这个预言的态度也是反反复复颇为有趣的。爱 因斯坦本人直到1936年对此还尚未有一个确定的答案。他曾经在一篇论文中得出“引力波不存在”的结论!但因为该文中他的

电磁波和引力波(二)

用什么“尺子”来测量这么小的长度变化?科学家们又请出了引力波的大哥-电磁波,以激光的面貌出现。所用仪器是和1887年迈克耳逊的干涉仪[7]基本同样的原理。干涉仪向不同方向发出两束激光,在两个长臂中来回后进行干涉,从干涉图像则可以测量出两臂长度的微小差异。这种设备是爱因斯坦的幸运神,当年迈克耳孙和莫雷

Y2T45-电磁波之—光波导-电磁波导-FDTD算法(一)

前情是,光是电磁波,电也是电磁波,那很多东西,国华就把他们放一起分析。麦克斯韦方程组:又来了。波导,动起来,就是TE 转TM,TM转TE,电磁一扭一扭的走起来。小时候每次用左手右手的记公式,脑子想着麦大爷走路左右手一摆一摆滴,就像电和磁一扭一扭的走。请出来第三第四方程

晶体结构的周期性的相关介绍

  晶体是各向异性的均匀物体。生长良好的晶体,外观上往往呈现某种对称性。从微观来看,组成晶体的原子在空间呈周期重复排列。即以晶体中的原子或其集合为基点,在空间中三个不共面的方向上,各按一定的点阵周期,不断重复出现。如从重复出现的每个基元中各取某一相当点,则这些点合在一起形成一个空间点阵的一部分,图3

电磁波治疗仪简介和应用

  电磁波治疗仪俗称“神灯”,其核心部件——TDP治疗板是经特别选定的30多种元素作为涂层制成的。在温度的作用下,能产生出带有几十种元素信息,能量的电磁波,对生物体具有广泛综合的生物学效应。  适用范围  内科:成年人急性、慢性功能性腹泻、慢性支气管炎、冠心病心绞痛、风湿性关节炎等;妇科:痛经、盆腔

电磁波测距仪功能和测距原理

电磁波测距仪(electromagnetic distance measuring instrument) 是采用电磁波为载波的测量距离的仪器。电磁波测距有两种方法:脉冲测距法和相位测距法。

周期性麻痹的诊断和治疗介绍

  诊断  根据患者间歇性肌无力发作的特点,结合发作时腱反射、血清钾浓度及心电图改变,一般不难作出诊断。但需要注意的是,低钾型周期性麻痹要明确是原发性还是继发性,针对病因治疗是关键。  治疗  1.低钾型周期性麻痹  发作时成人一次口服或鼻饲氯化钾。对有呼吸肌麻痹者,应及时给予人工呼吸,吸痰、给氧。

《科学》:模拟研究带来地幔结构新认识

美国科学家进行的一项最新研究,首次发现极高的温度和压力如何在亚原子层面上对地幔中矿物质产生影响。该研究成果有望加深人们对火山、地震和大陆漂移等与地幔相关活动的理解。相关论文发表在9月21日的《科学》杂志上。 地幔是分布在地表以下40公里到2900公里范围内的半固体层,它偶尔会通过火山锥和深海口冒冒泡

一个多肽结构分析和结构推导

一级结构也可以通过分离该蛋白mRNA,再反转录成cDNA,然后对DNA进行常规的测序,通过翻译密码来推算出该多肽的氨基酸排列顺序,不过因为密码子具有简并性,所以要做的校对工作也还有很多。

周期性共济失调的病因和发病机制

  发作性共济失调为少见的常染色体显性遗传病,由编码离子通道的基因突变致病。EA1由 KCNA1基因突变引起,定位于12p13,编码电压门控钾离子通道Kv1.1α亚单位。Kv1.1可在有髓和无髓纤维中表达,在维持神经元的兴奋性、动作电位的产生和传导以及神经元间的兴奋性传导具有重要的作用。EA2由CA

模拟光端机的简介和缺点

  模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信号,是前些年使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后,再进行电-光转换,光信号传到接收端后,进行光-电转换,然后进行PFM解调,恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术,其传输距离很容易就能达到30 Km左右,有些产品的传输距离可以达到8

光波不是电磁波的相关实验和理论依据

摘要:电磁波是由同相且互相垂直的电场与磁场,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性,速度为光速。电磁波伴随的电场方向,磁场方向,传播方向三者互相垂直,因此电磁波是横波。通过微波卫星电视、小孔成像、反射、折射、棱镜色散实验以及微波屏蔽等实验,证明电磁波、光波两者的特性完全不同,采用频率(波长)无法

超级计算机模拟出暗物质结构

  据美国物理学家组织网8月11日报道,宇宙中堪称最为神秘的暗物质,其结构目前已被超级计算机模拟了出来,数据显示暗物质密度最大的部分是在内部中心,而被称作“吸引区”的暗物质晕,是维系暗物质粒子“团结一致”结构的关键。相关研究结果发表在《天体物理学通讯》上。   暗物质并不能为肉眼和

太阳模拟器的常规组成结构分析

太阳模拟器是一种在室内模拟太阳光的设备,在光伏行业,它主要用于太阳电池和组件的电性能测试、光老化试验,热板耐久试验等。一个常规的太阳模拟器由光源、储能供电电路、触发电路、电子负载、采集电路以及计算机等模块组成。 1、光源 光源是太阳模拟器的重要部件,光源的选择对模拟器的设计起到关键的作用,可选的包括

AI设计“纳米笼”模拟病毒复杂结构

对AI设计的蛋白质“纳米笼”进行低温电子显微镜分析。图片来源:韩国浦项科技大学韩国浦项科技大学研究团队利用人工智能(AI)技术,设计出一种“纳米笼”,成功模拟出病毒的复杂结构。其可递送治疗基因,进而成为一种医疗创新平台。这项研究展示了AI在生物医学领域的巨大潜力,特别是在改善基因治疗载体方面。该研究

氨基酸结构和分类(一)

氨基酸结构和分类 (一)基本氨基酸 组成蛋白质的20种氨基酸称为基本氨基酸。它们中除脯氨酸外都是α-氨基酸,即在α-碳原子上有一个氨基。基本氨基酸都符合通式,都有单字母和三字母缩写符号。 按照氨基酸的侧链结构,可分为三类:脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和杂环氨基酸。 1.脂肪族氨基酸 共15种。 侧链只

电磁波谱的排列顺序

电磁波谱的排列顺序:无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线和伽马射线。光波的频率比无线电波的频率要高很多,光波的波长比无线电波的波长短很多;而X射线和γ射线的频率则更高,波长则更短。在电磁波谱中各种电磁波由于频率或波长不同而表现出不同的特性,如波长较长的无线电波很容易表现出干涉、衍射等现象,

色谱模拟蒸馏的定义和特点

色谱模拟蒸馏就是运用色谱技术模拟经典的实沸点蒸馏方法,来测定各种石油馏分的馏程。色谱模拟蒸馏方法测定石油馏分的馏程,具有数据准确、分析快速、用样量少、自动化程度高等特点。

分子模拟的定义和原理

分子模拟(Molecular Simulation) 利用计算机以原子水平的分子模型来模拟分子结构与行为,进而模拟分子体系的各种物理、化学性质的方法。它是在实验基础上,通过基本原理,构筑起一套模型和算法,从而计算出合理的分子结构与分子行为。分子模拟不仅可以模拟分子的静态结构,也可以模拟分子体系的动态

Y2T45-电磁波之—光波导-电磁波导-FDTD算法(二)

电的三个方向,磁的三个方向,都有了。有限,有限

Y2T45-电磁波之—光波导-电磁波导-FDTD算法(三)

在每个小格上分析简单:物理光学俩基础,一麦克斯韦方程组 弄傻一批人,二傅里叶变换又弄傻一批人。咱今天这法子,可是没有傅里叶啊,简单多啦。而且把麦克斯韦方程组都切割小块,更简单啦。直观:每个小块都能看出波的动向,在时间上跟演电影一样,就叫直观。傅里叶那频域的东东,只能意会不能言传的,就不叫直观。并行:

美研发出模拟血管结构的复合材料

  据美国每日科学网站7月28日(北京时间)报道,美国科学家从生物的循环系统获取灵感,研发出了类似于血管结构的复合材料,其可用于制造能自我愈合、自我冷却的轻质而坚硬的材料、像树一样运送物质和能量的动力材料以及超材料等。相关研究发表在最新一期《先进材料》杂志上。   复合材料是两种或更

单一序列的概念和结构

单一序列(unique sequence)又称非重复序列, 在一个基因组中一般只有一个拷贝。真核生物的绝大多数结构基因在单倍体中是单拷贝或几个拷贝(1~5个拷贝)。