Soluzione analitica del campo elettromagnetico in presenza di mezzi in movimento e implementazione del codice numerico di simulazione.

Abstract

Viene presentato un codice di simulazione per valutare l'affidabilità delle soluzioni di tecniche numeriche a problemi di campi elettromagnetici in presenza di mezzi in movimento. Il codice implementa una soluzione analitica di un problema di riflessione e rifrazione di un'onda elettromagnetica piana, monocromatica e incidente su un'interfaccia piana tra due dielettrici. L'approccio adottato è non relativistico; inoltre, viene considerato il caso in cui solo uno dei due mezzi non è a riposo, bensì in una condizione di moto uniforme con direzione parallela all'interfaccia stessa. Il programma di simulazione fornisce in output i parametri delle onde riflessa e trasmessa e l'utente può richiedere che la soluzione del problema di campi venga calcolata su punti dello spazio di suo interesse. Il codice è fornito anche di procedure di test,i cui risultati vengono mostrati e discussi: questi sono ottenuti per mezzo di un elevato numero di simulazioni, indipendenti dal problema inserito dall'utente. Le conclusioni sono in linea con le evidenze prese da studi precedenti sull'argomento e offrono nuovi spunti.

It is presented a simulation code to assess the reliability of numerical techniques solutions for electromagnetic field problems in the presence of moving media. The code implements an analytical solution of the problem of reflection and refraction of a plane, monochromatic electromagnetic wave incident on a flat interface between two dielectrics. A non-relativistic approach has been adopted; furthermore, it considered the case where only one of the two media is not at rest, but moving uniformly parallel to the interface itself. The program outputs the parameters of the reflected and transmitted waves and the user can request the solution to the field problem to be calculated at points of interest in space. The code is also equipped with testing procedures, the results of which are displayed and discussed: such results are obtained through a high number of simulations, independent of the user-input problem. The conclusions align with evidence from previous studies on the subject and provide new insights.