关于频率信号异常传播速度的研究

论文摘要

关于频率信号异常传播速度的研究是一个同时牵涉到多个学科的理论与应用的交叉课题,同时也属于一个年轻且颇具生机的领域,研究这一领域既有理论价值也有应用价值。然而在这个领域,相对于实验工作而言,理论的发展还比较滞后且很不成熟,一些看来有违传统理论的实验结果还得不到满意的理论解释,尤其是人们在自由空间中也获得了电磁波的异常传播实验结果,更是令人迷惑不解。频率信号异常传播速度包括光的和电的情况下的慢光速,极慢光速,群速超光速以及负群速等情况。本文就是借助频率信号在失配的传输导线组(同轴光子晶体)中的传播,利用导线延迟特性,对频率信号群速超光速等异常特性进行较为全面细致的研究,探讨了在群速超光速的情况下信号传播速度的特点。正弦调幅信号通过失配的传输导线组时在特定的频率下能够出现群速超光速现象。验证了群速超光速在光子晶体中的速度随着导线的延长是起伏变化的,所获得的信号包络传输速度(群速)超过光速,当失配线足够长等情况时,甚至出现负群速。实验结果表现了群速超光速与通常的以光速传递情况的差异不但表现在大小方面,而且还表现在速度值的起伏方面。实验结果揭示了群速超光速传输速度特点与光和电的正常传输情况有明显的区别。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究频率信号传播速度的重要性
• 1.2 历史上关于光速与电磁波速的测量
• 1.3 超光速研究的发展与现状
• 1.4 本论文的研究成果与内容安排
• 1.5 小结
• 第二章 电磁波传播的经典理论
• 2.1 电磁波速度的严格表述
• 2.2 电磁信号传输时的不失真条件
• 2.3 相速与群速的关系及其折射率表达
• 2.4 小结
• 第三章 Sommerfeld-Brillouin 波速理论
• 3.1 Sommerfeld-Brillouin 波速理论与图解
• 3.2 反常色散的运用
• 3.3 王力军实验的的解释
• 3.4 经典波速理论存在的问题
• 3.5 小结
• 第四章 频率信号异常传播速度实验研究
• 4.1 群速超光速实验理论依据
• 4.2 群速超光速实验研究背景概述
• 4.3 频率信号异常传播速度实验
• 4.3.1 调幅信号的群速超光速实验
• 4.3.2 窄脉冲在光子晶体中的传播实验
• 4.4 负群速及加载信息的群速超光速实验
• 4.4.1 改变调制信号幅度的负群速实验
• 4.4.2 加载有用信息的群速超光速实验
• 4.4.3 改变失配线长度的群速超光速实验
• 4.4.4 温度变化的群速超光速实验
• 4.5 小结
• 第五章 关于群速超光速实验结论及相关讨论
• 5.1 实验结果的讨论
• 5.2 几类不同的超光速问题
• 5.3 非实体物质能否以超光速运动
• 5.4 信息能否以超光速传送
• 5.5 关于群速是否有实际意义的思考
• 5.6 超光速研究的前景展望
• 5.7 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录A
• 附录B