谐变水平电偶极子在四分层媒质中的电磁波.pdf

【摘要分析】 本文主要探讨了谐变水平电偶极子在四分层媒质中激发的电磁波现象，这是在地震前兆电磁波研究领域的一个重要话题。作者采用了Hertz矢量势的柱面波展开方法，推导出了电磁波在复场量的Maxwell方程组中的积分形式解。这一成果对于理解地震前兆电磁波的产生和传播机制具有参考价值。 文章首先介绍了研究背景，指出谐变水平电偶极子在分层媒质中产生的电磁波在无线电通讯和地球物理勘探等领域的重要应用。虽然这个问题的研究历史已久，但由于数学上的复杂性，进展相对缓慢。Sommerfeld和Banos等人的工作为此领域奠定了基础。近年来，Cavalcante、King、熊皓、张永春以及Wengchochew等人也对此进行了深入研究。 接着，文章构建了一个模型，模拟震前一段时间内在震中区域出现的电磁辐射信息源，这个源可以被简化为一个位于地下的谐变水平电偶极子。考虑到地球内部物质的分布，模型将地面以下区域划分为三层均匀各向同性的有耗散线性媒质，并假设电偶极子位于第三层。地面以上的空气层被视为理想介质，其余三层的介电常数、电导率和磁导率分别记为εj、σj和μj。 在解决电磁场问题时，作者使用了复场量表述，这对于处理谐变电偶极子激发的电磁场非常有用。实际的电磁场Ej和Hj通过复场量Eje-iωt和Hje-iωt确定，并且这些复场量满足Maxwell方程组。文章讨论了如何处理这个特定情况下的积分形式解，这有助于分析电磁波在不同媒质层之间的传播特性。 关键词：水平电偶极子、分层媒质、Hertz矢量势、震前电磁波 总结来说，这篇学术论文详细研究了谐变水平电偶极子在四层结构的地壳中产生的电磁波行为，利用了Hertz矢量势理论，对于理解和预测地震前兆电磁波的传播具有重要意义，同时为地震物理和地球物理勘探提供了理论依据。