超聲折射和波型轉(zhuǎn)換的討論
因近日在本站博客上看到關(guān)于“超聲折射和波型轉(zhuǎn)換的討論”時(shí),引起興趣,也想加入討論。本來(lái)想在其博文中直接回復(fù),但發(fā)現(xiàn)無(wú)法貼出圖片(圖片可能更加直觀的解釋問(wèn)題),所以申請(qǐng)發(fā)此微博,請(qǐng)予以通過(guò),謝謝!以下為正文:
我們對(duì)斯涅爾定律應(yīng)該耳熟能詳,但多數(shù)人并沒(méi)有深入研究為什么聲束傾斜入射異質(zhì)界面能引起折射(我之前也沒(méi)有想過(guò),只是這幾天看梁老的博文和happynation的回復(fù)時(shí)做了思考。感謝冷月煙花和梁老把問(wèn)題帶給我們。)現(xiàn)將我的理解發(fā)出來(lái),希望能拋磚引玉,并給您以啟發(fā)。可能和happynation先生的觀點(diǎn)有些雷同,但我并沒(méi)有確切理解他的意思,所以如有冒犯請(qǐng)見諒。
在介質(zhì)1中聲束傾斜入射,在介質(zhì)2中聲束發(fā)生折射我們知道橫波是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與聲波傳播的方向垂直的機(jī)械振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)A處我們可以分離出一個(gè)“橫向力”引起橫向偏移,一個(gè)“縱向力”引起縱向偏移,以此來(lái)表征質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)這束聲達(dá)到達(dá)介質(zhì)2(如在質(zhì)點(diǎn)B),由于介質(zhì)2的縱向模量(楊氏模量)和橫向模量(剪切模量)不等于介質(zhì)1,準(zhǔn)確的說(shuō)應(yīng)該是兩種材料的泊松比不等?(不確定),導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)B處的橫向偏移低于質(zhì)點(diǎn)A,而縱向偏移大于質(zhì)點(diǎn)A。因此質(zhì)點(diǎn)B處的運(yùn)動(dòng)軌跡不平行于質(zhì)點(diǎn)A,所以發(fā)生折射。
我不懂什么高深的理論,只是以我自己的粗淺理解來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題,如有不當(dāng),我很高興您能給我指正。
多說(shuō)一些:我們來(lái)這個(gè)網(wǎng)站,主要目的是學(xué)習(xí)知識(shí)。注意用詞,以平和的心態(tài)討論問(wèn)題。即使你是對(duì)的,若態(tài)度驕橫,可能會(huì)讓別人“自卑”而不敢提問(wèn),這樣就減少了交流機(jī)會(huì),何必呢?誰(shuí)能肯定自己在看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題中不能有新的啟發(fā)?