自旋电磁场和偶极子：一种局域化和量子化的场  

作　　者：冯正和[1] 

机构地区：[1]清华大学电子工程系,信息科学和技术国家实验室,北京100084

出　　处：《科学通报》2011年第11期812-821,共10页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家重点基础研究发展计划资助项目(2010CB327402)

摘　　要：自旋电磁场是一种与传统电磁场形式不同的电磁场模式,具有波粒二象性.自旋电磁场是自旋方程在自由空间的本征模式解,而自旋方程可以通过麦克斯韦方程得到.本文把具有分布特性的源函数作为自旋模式的一个组成部分,从而由自旋方程导出齐次的本征方程.自旋电磁场有两个基本特性:绕轴自转和存在于有限空间内.本文详细讨论了所得到的本征电模和磁模的源和电磁场结构.从源的层面上,我们可以通过积分得到自旋模的电和磁偶极矩.自旋电磁场的分布电荷与电流源可以看成是电和磁偶极子的电磁结构.自旋模的电磁场结构同时具有波和粒子的基本特征量,包括用传播常数、角频率或特征转速表示的波动参量,以及用本征半径、能量和角动量表示的量子性参量.前者体现了电磁谐振模的特点,而后者体现了自旋粒子的力学特性.自旋电模有两种不同的电磁场结构,除了用电荷对描述外,论文导出了它的磁流源表示.这两种模式有相同的电偶极矩,但由于它们的源不同,分别具有有散和无散的特性.

关 键 词：自旋电磁场 自旋方程 分布源 偶极子 偶极矩 本征半径 量子化 普朗克常数 

分 类 号：O441.4[理学—电磁学]