基于反射与折射理论的电涡流检测探头阻抗解析模型

应用电磁波的反射与折射理论建立了多层导电结构电涡流检测探头阻抗解析模型.电涡流检测中空间电磁场可看作线圈激励场与涡流场的叠加,而涡流场是线圈激励场的反射与折射效应,因此应用线圈激励场的级数型解析解和电磁波的反射与折射理论推导了级数型探头阻抗解析解.最后,比较了推导的级数型与传统的积分型探头阻抗解析解的计算结果,并进行了实验验证.计算结果与实验结果基本吻合,表明推导的级数型探头阻抗解析解是正确的,且与积分解析解相比具有不需要确定积分上限、耗时少、计算精度容易控制等优点. 关键词： 电涡流检测 多层导电结构 反射与折射理论 探头阻抗     

电磁运动媒质表面反射和折射时的多普勒频移

利用不同惯性系间电磁波传播矢量的相对论变换，导出了电磁波在运动媒质表面反射和折射时其反射波和折射波的频率与入射波的频率之间的关系。     

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提出碰撞吸收型等离子体的等效折射指数,重新计算了折射角,并与利用常规方法得到的折射角进行了比较。分析了等离子体密度和碰撞频率对折射角的影响。考察了斜入射电磁波在吸收型等离子体中的折射特性,并以一维非均匀碰撞吸收型等离子体为例,对斜入射电磁波的反射特性进行了考察。结果表明,等效折射指数的概念涵盖了入射角度的影响,在考察斜入射时更准确、便捷。     

准周期光子晶体平板透镜的光会聚

提出了一种能够实现负折射的准周期光子晶体(QPC).该准晶光子晶体具有十二重对称性,由介质背景下空气孔的准周期阵列组成.用时域有限差分方法研究了电磁波通过该十二重准品后的传播行为.对劈形准品样品的研究表明,电磁波在该准晶结构中发生了负折射现象.进一步利用该准晶制成平行平板,研究了平板的表面截面对电磁波传播的影响.发现改变平板的表面截面,可以调节电磁场在板后的分布.在合适的界面条件下,准晶平板对电磁波实现了会聚.因此,在实际应用中应仔细选择适当的界面参数.     

正方介质柱光子晶体中异常传输现象研究

研究了电磁波在二维正方介质柱光子晶体中的传输,发现处于第一频带部分带隙的电磁波在不同界面切割方向上不同角度入射时可分别产生全反射及复杂异常折射现象如自准直现象、负折射现象.首先利用平面波展开法从理论上研究正方介质柱正方晶格光子晶体的频带结构及等频线,然后通过时域有限差分法来仿真研究光子晶体在第一频带部分带隙的传输特性.当光子晶体的界面切割沿着ΓX方向时,由于光子晶体内无本征模能够被有效地激发,入射波束被完全反射,这与光子带隙导致的全反射具有本质的不同;当光子晶体的界面切割方向沿着ΓM时,归因于其扁平的等频线,一定角度范围内入射的波束在光子晶体内几乎沿同方向传输即产生自准直现象.     

电磁波在左右手介质界面折射与反射特性的研究

研究了电磁波在左右手介质界面折射与反射的特性,给出了折射系数和反射系数,从另外一个方面探讨了最小作用量原理在左手材料中的适用性;从电动力学和最小作用量原理证明了Snell定律,验证了Snell定律在左手材料中的适用性,并且得到Fresnell公式在左右手材料中的一致性.     

介质表面运动时的菲涅耳公式

论述了电磁波在运动介质界面反射和折射时电磁场场量间的振幅关系,得到了修正后的菲涅耳公式。     

凹面相控阵聚焦声场在液固界面上的反射和折射

开展了凹面线性相控阵列辐射声场在液固界面上的反射和折射特性研究,利用射线近似方法,得到了凹面相控阵聚焦声场在液固界面上反射和折射后的声场渐近解析表达式,对声波在液固曲面上的反射和折射声场进行了分析和讨论. 利用这个解析表达式,对凹面线性聚焦声场在液固平界面和液固圆柱界面情况下固体中折射纵波和折射横波的相控阵声场进行了分析和讨论,发现凹面线阵声场在液固圆柱界面下比液固平界面具有更好的聚焦效果. 关键词： 凹面阵列 超声相控阵 反射与折射     

惠更斯作图法分析双折射中e光的反常现象

在单轴晶体双折射中,e光会发生一些反常的折射现象如负折射、e光离散角、全反射现象等.与文献中普遍所采用的基于平面光波在晶体中传播的电磁理论特性求解的过程不同,本文则以更为直观的惠更斯作图法为出发点,利用几何求解,得出负反射临界角、e光离散角、全反射临界角,并加以说明和讨论.     

规范不变系统量子水平的变换性质及应用

按Faddeev-Popov路径积分量子化方法,给出规范不变系统在位形空间中的生成泛函,导出了系统位形空间中量子水平的变换性质.讨论了该系统量子水平的守恒律问题,且给出了Poincar群变换下电磁场在介质分界面附近量子水平的变换性质,在量子水平上说明了电磁波反射和折射时能量中心的“横移”现象. 关键词： 规范理论 位形空间 路径积分 “横移”效应     

Reflection and refraction of waves in oscillatory media

This paper uses the two-dimensional Brusselator model to study reflection and refraction of chemical waves. It presents some boundary conditions of chemical waves, with which occurence of observed phenomena at interface as refraction and reflection of chemical waves can be interpreted. Moreover, the angle of reflection may be calculated by using the boundary conditions. It finds that reflection and refraction of chemical waves can occur simultaneously even if plane wave goes from a medium with higher speed to a medium with lower speed, provided the incident angle is larger than the critical angle.     

Total negative refraction in real crystals for ballistic electrons and light

It is found that there exists a category of material interfaces, readily available, that not only can provide total refraction (i.e., zero reflection) but can also give rise to amphoteric refraction (i.e., both positive and negative refraction) for electromagnetic waves in any frequency domain as well as for ballistic electron waves. These two unusual phenomena are demonstrated experimentally for the propagation of light through such an interface.     

凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象分析

凝聚炸药爆轰在边界高声速材料约束下传播时,爆轰波会在约束材料界面上产生复杂的折射现象.本文针对凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射现象展开理论和数值模拟分析.首先通过建立在爆轰ZND模型上的改进爆轰波极曲线理论给出爆轰波折射类型,然后发展一种求解爆轰反应流动方程的基于特征理论的二阶单元中心型Lagrange计算方法来数值模拟典型的爆轰波折射过程.从改进爆轰波极曲线理论和二阶Lagrange方法数值模拟给出的结果看出,凝聚炸药爆轰波在高声速材料界面上的折射类型有四种:反射冲击波的正规折射、带束缚前驱波的非正规折射、带双Mach反射的非正规折射、带λ波结构的非正规折射.     

冲击波在空气和熔石英元件界面传播的超快诊断

基于球面波在弹性介质界面上的反射和折射特性的基本理论,采用超快时间分辨的光学诊断技术,研究了532nm纳秒激光辐照熔石英元件表面产生的冲击波在空气和样品界面的传播特性,获得了冲击波在材料内部传输以及在空气与样品界面反射的时间分辨图像。结果表明:激光脉冲与材料作用在前后表面产生了向体内传输的冲击波,且产生的冲击波在玻璃与空气界面处反射为两个波,即反射波和反射剪切波;反射波和反射剪切波的强度与入射冲击波的入射角有关。     

大振幅平面声波的反射和折射（Ⅱ）——二维情况

在Lagrange坐标系中,根据流体力学的基本方程式,利用逐级近似法推导了计及二级近似的二维空间内平面波传播的波动方程式。以这组方程式为出发点分析了二层液态介质模型下,大振幅平面声波在平面分界面上的反射和折射。二级近似下的反射系数和透射系数不仅与介质的参数（包括非线性参数）有关,而且依赖于声源的位置。在斜投射时,一般而言,遵循线性声学反射和折射定律的二级近似反射波和折射波的波前上,波的幅度不再保持恒等。因之,除遵循线性声学反射和折射定律的二级近似反射波和折射波外,在其他方向上也有二级近似反射波和折射波。这个现象表明解释Muir等人的实验结果必须计及非线性效应。     

Scattering phenomenon of qP wave at the interface of FGPM and piezoelectric medium

The present paper aims to investigate the reflection and refraction of quasi-longitudinal (qP) waves at the welded interface between rotating piezoelectric and FGPM half-spaces. The equation of motion and constitutive relations for both the media have been used to derive the expressions for reflection and refraction coefficients for various reflected and transmitted waves. Also, the energy ratios (dependent on incident angle) are calculated. Moreover, the sum of all energy ratios is approximately unity at each value of incident angle which ensures that the law of energy conservation at the interface. Moreover, it is observed that the reflection and refraction coefficients of various reflected and transmitted waves depend not only on the incident angle but also on the material constants of the medium, parameters of the electric potential, initial stress as well as rotation parameters of the two media. A particular case has been deduced to validate the present study. This investigation may have possible applications in the areas of signal processing, transduction, frequency shifting (a change in the velocity of surface waves and controlling the selectivity of a filter compensation) of individual devices.     

Reflection and refraction of bulk acoustic waves in piezoelectrics under uniaxial stress

Basic equations that describe the conditions of reflection and refraction of bulk acoustic waves at the boundary between acentric crystalline media under uniaxial stress are presented. The effect of uniaxial stress on the anisotropy of reflection and refraction of bulk acoustic waves is numerically analyzed for boundaries of the crystal-vacuum, piezoelectric crystal-piezoelectric crystal, and piezoelectric crystal-elastic isotropic medium types.     

平面声波在运动分层介质中的反射和折射

本文从运动介质声学基本方程出发,在介质运动的Mach数低（M²<<1）的条件下,对两种均匀介质分界面上的反射、折射和全反射问题作了系统的讨论,得到反射系数和拆射系数的表达式以及全反射区锥面的方程。进而对“缓变”的垂直分层运动介质作了类似讨论,求出声场的w.k.B.解和各次修正项。
对于几何声学不再适用的全内反射区域内的场,用Gans的方法进行了研究,得出适用于该区域的解,它在区域的上、下界面与几何声学解相互联结。