文档名：论回旋电子与涡旋电磁波量子涡旋电子波包
摘要：回旋电子辐射涡旋电磁波量子的理论模型是量子态涡旋电磁波技术的关键.本文是"论回旋电子与涡旋电磁波量子"系列论文的第一部分,建立了"涡旋电子波包"相关理论模型.能级跃迁辐射是涡旋电子最自然的辐射之一.为了给出单个涡旋电子回旋辐射产生涡旋电磁波量子机理,本文根据磁场中电子的守恒量推导了恒定磁场中涡旋电子波函数,对相对论电子波包的运动情况做出分析,并通过求解狄拉克方程解释了自旋角动量和轨道角动量在本质上不可分割的情况.另外,在求解过程中根据相对论能量本征方程得到回旋电子在磁场中的横向能级分布,即朗道能级,并仿真得到电子具有确切轨道角动量数时的朗道能级形状.
Abstract：Thetheoreticalmodelofcyclotronelectronstoradiatevortexmicrowavephotonsiscrucialforthetechnol-ogyofquantumstatevortexelectromagneticwave.Thispaperisthefirstpartof"TheVortexElectronandVortexMicro-wavePhoton",whichestablishesthetheoreticalmodelrelatedtothe"VortexElectronWavePacket".Tobespecific,thera-diationofenergyleveltransitionisoneofthenaturalradiationsofavortexelectron.AimingtoanalyzetheprincipleofOAMvortexmicrowavephotonsgeneratedbysinglevortexelectroncyclotronradiation,thispaperderivesthevortexelec-tronwavefunctionaccordingtotheconservedquantityofelectronsinaconstantmagneticfieldandanalyzesthemotionoftherelativisticelectronwavepacket.Thispaperthenexplainsthecasewherethespinangularmomentumandorbitalangu-larmomentumareinseparablebysolvingtheDiracequation.Inaddition,theLandaulevelsofthetransverseenergydistri-butionofthecyclotroninthemagneticfieldareobtainedinthesolutionprocessaccordingtotherelativisticenergyeigene-quation.Finally,ThispapersimulatestheshapeoftheLandauenergylevelwhentheelectronhastheexactmodeoftheor-bitalangularmomentum.
作者：王哲远 张超Author：WANGZhe-yuan ZHANGChao
作者单位：清华大学航天航空学院航空宇航电子系统实验室,北京100084
刊名：电子学报
Journal：ActaElectronicaSinica
年，卷(期)：2024, 52(2)
分类号：TN91O562
关键词：能级跃迁辐射 涡旋电子 涡旋电磁波量子 轨道角动量 朗道能级 相对论效应 正则动量
Keywords：energyleveltransitionradiation vortexelectron vortexphotonofelectromagneticwave orbitalangularmomentum Landaulevels relativity canonicalmomentum
机标分类号：O413.1O562.4TN929.1
在线出版日期：2024年4月19日
基金项目：论回旋电子与涡旋电磁波量子:涡旋电子波包[
期刊论文] 电子学报--2024, 52(2)王哲远 张超回旋电子辐射涡旋电磁波量子的理论模型是量子态涡旋电磁波技术的关键.本文是"论回旋电子与涡旋电磁波量子"系列论文的第一部分,建立了"涡旋电子波包"相关理论模型.能级跃迁辐射是涡旋电子最自然的辐射之一.为了给出单个...参考文献和引证文献
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