电磁散射计算和测试.ppt

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隐身原理（StealthPrinciple）第四章电磁散射计算和测试,2022/10/17,2,第四章电磁散射计算和测试,主要内容基础理论物理光学法PO（PhysicalOptics）其他高频近似算法精确算法RCS测试雷达成像电磁测试现场实习,2022/10/17,3,第四章电磁散射计算和测试,电磁散射计算和测试的用途对作战平台目标进行RCS预估，用于总体和外形设计环节对作战平台隐身性能进行整体评估查找作战平台的隐身缺陷,2022/10/17,4,基础理论,电磁学隐身技术重要的理论基础光即可见光，为电磁波热红外辐射，为电磁波电雷达波，为电磁波声机械波,2022/10/17,5,基础理论,电磁学电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。

电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。

2022/10/17,6,基础理论,相关历史西周（公元前1100-公元前771）青铜铭文就记载有“电”字和“雷”字先秦“阴阳相薄，感而为雷，激而为霆。

霆，电也。

”,2022/10/17,7,基础理论,相关历史公元前七世纪，发现磁石公元前二世纪，发现静电吸引1600年，论磁论述磁1747年，电荷守恒定律1785年，库仑定律1799年，发明电池1820年，电流的磁效应1826年，欧姆定律1831年，电磁感应现象1834年，楞次定律1865年，麦克斯韦方程组1888年，实验证实电磁波存在,2022/10/17,8,基础理论,吉尔伯特（15441603），英国著名的医生、物理学家。

由于他医术高明，1601年担任英国女王伊丽莎白一世的御医，直到1603年11月30日逝世。

写成名著论磁，于1600年在伦敦出版。

记录了磁石的吸引与推斥；磁针指向南北等性质；烧热的磁铁磁性消失；还发现了球形磁体的极，并断定地球本身是一个大磁体，提出了“磁轴”、“磁子午线”等概念。

2022/10/17,9,基础理论,吉尔伯特在吉尔伯特的名著中，也叙述了他对电现象的研究内容。

他研究了十几种物质，发现它们中的大多数被摩擦后，可以吸引轻小的物体。

他首先指出，这是与磁现象有本质区别的另一类现象。

吉尔伯特的名著论磁，直到19世纪末还很少为人了解，他的其他作品、先进的科学思想在英国也很少有人知道。

因为他的作品都是仅用拉丁文出版的。

1889年成立的吉尔伯特俱乐部，到1900年根据汤姆生的倡议，才出版了吉尔伯特名著的英译本。

2022/10/17,10,基础理论,富兰克林本杰明.富兰克林（BenjaminFranklin）（1706-1790），十八世纪美国最伟大的科学家和发明家，著名的政治家、外交家、哲学家、文学家和航海家以及美国独立战争的伟大领袖。

1752年7月，富兰克林和他的儿子威廉做了“风筝实验”，证明了天上的雷电与人工摩擦产生的电具有完全相同的性质。

1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证富兰克林的实验，不幸被雷电击死。

1754年，避雷针开始应用,2022/10/17,11,基础理论,库仑1736年6月14日-1806年8月23日，法国物理学、军事工程师。

1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律。

2022/10/17,12,基础理论,康德伊曼努尔康德（ImmanuelKant,1724年4月22日1804年2月12日）德国哲学家、天文学家、星云说的创立者之一、德国古典哲学的创始人，唯心主义，不可知论者，德国古典美学的奠定者。

认为各种自然力都来自同一根源，可以相互转化。

2022/10/17,13,基础理论,奥斯特（1777-1851）丹麦人，发现电流磁效应的第一人。

1799年的博士论文论外部自然的基本的形而上学范畴中，阐述了康德哲学思想对科学的指导作用，并深受康德关于“基本力”可以转化为其它各种形式的力的观点影响。

1803年他曾说:

“人们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及人们所知道的任何其他现象的零散的罗列，人们将把整个宇宙容纳在一个体系中。

”他认为“自然力之统一”。

2022/10/17,14,基础理论,奥斯特在一次讲课中，他尝试将磁针放在导线的侧面。

当他接通电源时，发现磁针轻微的晃动了一下!

正是这一轻微的晃动，奥斯特马上意识到他多年孜孜以求的东西就要实现了。

奥斯特紧抓不放，经过反复实验，查明了电流具有磁效应。

1820年7月21日，发表了电流对磁针的作用的实验，引起了学术界的轰动。

2022/10/17,15,基础理论,奥斯特奥斯特的发现和牛顿力学的基本原理是相互矛盾的。

在牛顿力学中，自然界的力只能是作用于物体连线上的吸引或排斥力，即直接推拉性质的“中心力”。

而奥斯特发现的却是一种“旋转力”。

他所说的“螺旋线”，实际上就是关于磁的横向效应或电流所引起的涡流磁场的直观描述。

是“场”的思想的开端。

国际上从1934年起命名磁场强度的单位为奥斯特，简称“奥”,2022/10/17,16,基础理论,奥斯特,2022/10/17,17,基础理论,奥斯特,2022/10/17,18,基础理论,韦伯WE（WilhelmEduardWeber,18041891），德国物理学家博士论文以及其后的研究是声学方面的；而他的主要贡献则是在电学和磁学方面。

1833年，他与高斯合作研了用电池作动力的电报机，在哥廷根大学相距9000英尺的物理实验馆与天文台之间架设电线来传输信号，这是世界上第一台有线电报。

1935年国际电工委员会通过以“韦伯”作为磁通量的实用制单位，1948年又得到国际计量大会的承认。

2022/10/17,19,基础理论,尼古拉特斯拉（塞尔维亚文：

；1856年7月10日1943年1月7日）是世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机工程师。

塞尔维亚血统的他出生在克罗地亚（后并入奥地利帝国）。

特斯拉被认为是历史上一位重要的发明家，在19世纪末和20世纪初对电和磁的贡献也是知名的。

特斯拉的专利和理论工作形成了现代的交流电电力系统,其中包括交流电动机，他以此帮助推动了第二次工业革命。

2022/10/17,20,基础理论,尼古拉特斯拉为表彰他早在18961899年实现200kV、架空57.6m的高压输电成果，与制成著名的特斯拉线圈和在交流电系统的贡献，在他百年纪念时（1956年）国际电气技术协会决定用他的名字作为磁感强度的单位。

1912年，由于特斯拉和爱迪生在电力方面的贡献，两人被同时授予诺贝尔物理学奖，但是两人都拒绝领奖，理由是无法忍受和对方一起分享这一荣誉。

2022/10/17,21,基础理论,尼古拉特斯拉,尼古拉特斯拉1尼古拉特斯拉2,2022/10/17,22,基础理论,亨利（JosephHenry,17971878年），美国物理学家。

生于纽约州的奥尔巴尼，读过小学和初中，但由于勤奋学习，考进了奥尔巴尼学院，在那里他学习化学、解剖学和生理学，准备当一名医生，可是，毕业以后他却在奥尔巴尼学院当上了一名自然科学和数学讲师。

强电磁铁的制成，为改进发电机打下了基础。

2022/10/17,23,基础理论,亨利电磁感应现象的发现，比法拉第早一年。

1830年8月，亨利在电磁铁两极中间放置一根绕有导线的条形软铁棒，然后把条形铁棒上的导线接到检流计上，形成闭合回路。

他观察到，当电磁铁的导线接通的时候，检流计指针向一方偏转后回到零；当导线断开的时候，指针向另一方偏转后回到零。

这就是亨利发现的电磁感应现象。

这比法拉第的发现几乎早一年，遗憾的是亨利没有及时公开发表自己的实验结果。

发现了自感现象,2022/10/17,24,基础理论,亨利1842年亨利在实验室里安装了一个火花隙装置，在30多英尺处放一个线圈来接收能量，线圈和检流计相接，形成回路。

当火花隙装置的电火花闪过的时候，和线圈相接的检流计指针就发生偏转。

这个实验的成功，实际上实现了无线电波的传播。

亨利的实验虽然比赫兹的实验早了40多年，但是当时的人们包括亨利自己在内，还认识不到这个实验的重要性。

亨利的贡献很多，只是当时没有立即发表，因此他失去了许多发明的专利权和发现的优先权。

但是亨利仍然不失为公认的著名电学家，为了纪念他，电感的国际单位以亨利命名。

2022/10/17,25,基础理论,赫兹海因里希鲁道夫赫兹（1857年2月22日-1894年1月1日）德国物理学家，于1888年首先证实了无线电波的存在。

并对电磁学有很大的贡献，故频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。

2022/10/17,26,基础理论,赫兹海因里希鲁道夫赫兹（1857年2月22日-1894年1月1日）德国物理学家，于1888年首先证实了无线电波的存在。

并对电磁学有很大的贡献，故频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。

2022/10/17,27,基础理论,亥姆霍兹（1821年8月31日-1894年9月8日）1847年他在德国物理学会发表了关于力的守恒讲演，在科学界赢得很大声望，次年担任了柯尼斯堡大学生理学副教授。

亥姆霍兹在这次讲演中，第一次以数学方式提出能量守恒定律。

主要论点是：

一切科学都可以归结到力学。

强调了牛顿力学和拉格朗日力学在数学上是等价的，因而可以用拉氏方法以力所传递的能量或它所作的功来量度力。

所有这种能量是守恒的。

2022/10/17,28,基础理论,亥姆霍兹亥姆霍兹的一生，研究领域十分广泛，除物理学外，在生理光学和声学、数学、哲学诸方面都作出了重大贡献。

测定了神经脉冲的速度，重新提出托马斯杨的三原色视觉说研究了音色、听觉和共鸣理论发明了验目镜、角膜计、立体望远镜。

对黎曼创立的非欧几何学也有研究。

亥姆霍兹不仅对医学、生理学和物理学有重大贡献，而且一直致力于哲学认识论。

他确信：

世界是物质的，而物质必定守恒。

2022/10/17,29,基础理论,亥姆霍兹亥姆霍兹线圈,2022/10/17,30,基础理论,高斯19世纪30年代，高斯发明了磁强计与韦伯（18041891）在电磁学的领域共同工作。

他比韦伯年长27岁，以亦师亦友的身份进行合作。

1833年，通过受电磁影响的罗盘指针，他向韦伯发送了电报。

1840年他和韦伯画出了世界第一张地球磁场图，而且定出了地球磁南极和磁北极的位置，并于次年得到美国科学家的证实。

2022/10/17,31,基础理论,高斯高斯研究数个领域，但只将他思想中成熟的理论发表。

他经常提醒他的同事，该同事的结论已经被自己很早的证明，只是因为基础理论的不完备性而没有发表。

批评者说他这样是因为极爱出风头。

实际上高斯只是一部疯狂的打字机，将他的结果都记录起来。

在他死后，有20部这样的笔记被发现，才证明高斯的宣称是事实。

一般认为，即使这20部笔记，也不是高斯全部的笔记。

高斯的肖像已经被印在从1989年至2001年流通的德国马克的纸币上。

2022/10/17,32,基础理论,伏特亚历山德罗朱塞佩安东尼奥安纳塔西欧伏特伯爵（CountAlessandroGiuseppeAntonioAnastasioVolta，1745年2月18日1827年3月5日），意大利物理学家，因在1800年发明伏打电堆而著名。

后来他受封为伯爵。

为了纪念他，人们将电动势单位取名伏特。

2022/10/17,33,基础理论,法拉第迈克尔法拉第（MichaelFaraday，公元1791公元1867）英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。

生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭。

仅上过小学。

1831年，他作出了关于力场的关键性突破，永远改变了人类文明。

他将化学中的许多重要术语给予了通俗的名称，如阳极、阴极、电极、离子等法拉第把磁力线和电力线的重要概念引入物理学，通过强调不是磁铁本身而是它们之间的“场”,2022/10/17,34,基础理论,法拉第法拉第坚信：

“物质的力借以表现出的各种形式，都有一个共同的起源”爱因斯坦高度评价法拉第的工作，认为他在电学中的地位，相当