自然光透过多层介质时的偏振度与相关因素

主要通过光在两种介质介面反射将产生偏振的现象,利用非磁性介质的菲涅尔公式及入射、反射、折射的能流关系,说明自然光以布儒斯特角入射时,透射光偏振程度与介质层数与折射率的关系。     

穿越三种土介质管线的动力分析

假定管线穿越水平毗连的三种土介质,并与两交界面正交,求得管线与土的相互作用后,对管线进行了动力分析。结果表明,三种土介质场与两种土介质场地有根本不同,原因在于波在两交界面上多次反射与透射形成波的聚集。管线的动力反应取决于三种土介质的软硬程度,排列顺序及中间土介质的宽度。     

反射端状态对形成波节或波腹的讨论

通过对驻波在固定端反射时,反射点必是波节,在自由端反射时,反射点为波腹作更深入的理论推导及理论分析可知,无论是固定端或是自由端实际上相当于两种介质的交界面.对弹性波来说,通常把介质的密度ρ与波在该介质中的传播速度ν的乘积,称为该介质的波阻,固定端相当于入射波被波阻较大的介质反射回来,固定成节点,故反射点形成波节;自由端相当于入射波被波阻较小的介质反射回来,由于固定不了自由端,形不成节点,故反射点形成波腹.这个结论已得到实验的验证.使学生更容易理解驻波现象.     

声波在界面上的反射和透射系数

给出了声波的反射和透射系数的一种定义,计算了它们与介质性质的关系,并讨论了它们随入射角变化的规律。     

化学波在对流介质中的折射与反射

以含有对流项的二维布鲁塞尔子为模型,导出化学波的波速随介质对流速度变化的关系式,用之说明化学波在对流介质中的折射与反射规律.结果表明:在对流介质中,尽管化学波在两种介质分界面上的折射与回折射(反射)仍然遵从波矢量切向分量连续定律,但折射角和反射角随入射角变化的规律与在静止介质中有所不同.当平面化学波从低速介质射向高速介质时,若介质对流速度方向与化学波的入射方向一致,在入射角大于临界角时,化学波在两种介质的边界上发生反常折射和反射现象,反常折射角随入射角的增大而增大,反射角随入射角变化,而且小于临界角;当平面化学波从高速介质射向低速介质时,若介质对流速度方向与化学波的入射方向一致,化学波在两种介质的边界上发生折射现象,折射角随入射角变化,先增大后减小.数值模拟结果进一步验证了理论结果.     

光波在两均匀介质分界面上反射,折射的特殊现象

采用相量分析法,对光波在两种介质分界面上反射时,发生半波损失和不存在反射的两种特殊现象,进行了定量分析。     

激光全息照片光栅解析

一、引言一张全息照片,是由两束相干光波(物光波和参考光波)在记录介质中相互干涉而形成的。记录的是光波的干涉图样(或条纹)。这样的一张全息照片,就是一种衍射光栅。我们称它为“全息照片光栅”。以区别于一般特制的专用“全息光栅”。这两列相干光波,在记录介质中相迂时的夹角大小以及光波的性质(平面波或球面波)决定了全息底片光栅的性质,因而也决定了各种类型全息图的特征。一张全息照片既可是透射衍射光栅,也可是反射衍射光栅,或者既有透射衍射光栅,又有反射衍射光栅的复杂条纹     

平面电磁波在两种介质表面上的反射与折射

以Maxwell方程组为出发点,用简洁明了的理论推导,给出平面电磁波在两种介质表面上的反射与折射是电磁运动规律应用的典型实例,并由此引出了一些重要结论,如半波损失的存在、Brewster角的成因、全内反射的规律等.在对电磁波的传播、电磁波与介质的相互作用等基本规律的认识中,体现电磁学基本规律在信息技术、通信技术中的理论指导意义和其现实意义,由此得出的结论也为深入理解光的反射与折射奠定了基础.     

关于古斯-汉申位移的探讨

上世纪四十年代,古斯(Goos)和汉申(Hanchen)两位物理学家发现,光速在两种界面上发生全反射时,反射点在相对于入射点在相位上有一突变,而反射光线相对于入射光线在空间上有一段距离。这一现象被称为:古斯-汉申位移(Goos-Hanchen shift)。另外,光束在两种界面上发生全反射时,入射波的能量不是在界面处立即反射的,而是穿透到另一介质一定深度后逐渐反射的,而且在此深度内能量流还沿界面切向传播了一个波长数量级的距离。人们把这样一种波称为隐失波。再次,掠入射时,光从光疏介质到光密介质时反射光有半波损失,而从光密介质到光疏介质时反射光无半波损失,在任何情况下透射光都没有半波损失。以上各种现象表明对于光量子仍有一些性质不为我们所掌握。     

多层介质膜透、反射因子的矩阵计算

众所周知,为了改进光学仪器的性能,往往需要在光学元件上镀介质膜以增加光在该元件上的透射或反射。本文由单层介质膜入手,主要阐明如何用矩阵的方法简洁地描述多层介质膜的光学性质,并由此对多层介质膜的透射因子和反射因子进行计算,最后用计算结果指明镀介质膜应注意的结构要求.     

用于GPS的电波折射修正快速算法

目前，GPS全球定位系统在军、民各方面的用途越来越广泛，但是由于空中大气介质的不均匀性使得电波传播速度减慢，射线产生弯曲，从而产生折射误差，因此要提高GPS的定位导航精度，就必须进行电波折射误差修正，本提出了利用气象参数的电波折射误差快速算法，并且进行了精度检验。     

导爆管爆轰及药膜脱离分析

本文着重论述了导爆管管壁中超前传播的弹性波的传播特性及对薄膜炸药的剥离作用。指出该弹性波为超声波,它加强了对药膜的剥离。此波到达管壁与膜体分界面时发生反射和折射,使药膜受力变形而粉碎,在药腱与管内空气界面又产生霍普金斯效应等。几种因素的综合效应,形成了爆轰的气固相混合炸药。     

带状渐变非均匀介质中波的传播

对弹性波在带状渐变非均匀介质中的传播进行了研究，建立了非均匀介质中波动方程的一般形式；利用走时变换，考虑边界条件、辐射条件和非均匀带两端的连续条件对变系数偏微分方程式进行求解。对3种不同的具有二次变化的带状非均匀介质中波的传播得出了解析解，并进行了实例计算。在非均匀介质区域中的弹性模量不同变化情况下，得到了不同区域长度与接收波波幅之间的变化规律曲线，讨论了弹性波在非均匀介质中传播的一般性质，这些均为无损检测或波动反分析提供依据。     

基于地面参数预测的电波折射修正软件设计

受大气折射效应的影响,电波传播路径发生弯曲,传播速度小于光速,给无线电定位系统带来了一定的误差,因此需利用电波折射误差计算软件进行修正.首先通过对常用大气折射误差修正方法的分析,结合实际应用需求,选取了基于地面参数预测的电波折射修正模型.然后进行折射软件修正算法设计,给出了流程图及主要功能实现方法.最后通过模拟数据对该软件修正效果进行检验.结果表明,该软件能够准确、快速显示大气引起的电波折射误差,且能够将误差控制在1%以内.     

电磁波在周期调制等离子体上的共振反射

本文研究了高频电磁波在均匀无磁化等离子体中传播时,由于传播方向上有限区域内存在常幅密度扰动驻波引起的共振折反射现象.从等离子体流体方程组出发,导出适于描述常幅密度扰动驻波影响下的电磁波传播方程;并对各种情况详细求解该方程得到折反射系数的解析表达式.     

复杂环境地区电波折射修正中的折射率精确获取方法

雷达电波射线上大气折射率的准确性是提高电波折射误差修正精度的关键因素之一.对下垫面复杂地区的雷达系统,常用的大气球面分层法因没有考虑大气水平方向变化使得电波射线上的折射率具有较大的误差,从而影响了电波折射误差修正精度.针对下垫面复杂地区的三维大气结构,提出了获得电波射线上大气折射率的组合方法,即在雷达所在地采用直接探测法,在其他电波射线上,先计算出射线点的位置,然后再利用已建立的全国大气剖面模型数据库得到该位置的大气折射率,从而较为精确地获得电波射线上的大气折射率.经实验验证,采用组合法获得的电波射线上的折射率不仅具有较好的精度,而且可有效地提高电波折射误差修正精度,进而提高下垫面复杂地区的雷达探测精度.     

两单轴晶体界面上光的折射

对两单轴晶体交界面上光的折射，根据光的电矢量满足的边界条件，得到了波法线满足的折射公式，同时，根据度规光学中光线径迹的零测地线方程导出的Fermat原理，推得了光线遵从的折射定律。文章所得解析公式完全可以确定折射光的波法线和光线的方向。     

嵊山防波堤工程浅水波高变形计算

对所给嵊山附近海域的海图进行处理,画出工程点附近海域的网格(99*85)得到工程点附近海域的水深资料.利用P3分布计算50年一遇的波高作为为初始波高,以高潮累积频率10%和低潮累积频率90%来计算设计高、低水位,采用波向线法并结合水深数据利用VB程序得到由外海向工程点传播的波向线折射图和波浪传播到工程点时的波高。     

波浪在淤泥质床面上传播时波要素的变化

从理论上研究了波浪在淤泥质床面上传播时波高的沿程衰减和波长的变化规律对比分析了宾汉体模型和粘弹性体模型的数值计算结果，并用实验进行检验，结果表明：浮泥底床采用宾汉体模型是合理的。弹性影响可忽略不计，淤泥底床考虑弹性的影响是必要的．还讨论了波高衰减的非线性特征，以及泥层厚度、周期、水深等诸因素对衰减率的影响．     

弹性波在非均匀介质中传播的波幅研究

对弹性波在非均匀介质中传播时的波幅进行了研究.利用积分变换,用解析方法求解了一维非均匀区域的不同性质对弹性波传播时波幅变化的影响;将非均匀区域离散成均匀的薄层,结合相邻层的连续条件,建立了数值解法的波幅传递矩阵.通过实例计算,将数值解结果与解析解结果进行比较,数值解结果具有较高精度,为工程实际中的无损检测提供了理论和计算分析依据.