超声波在液体耦合弹性板上的受挫全内反射

摘要:完整处理了超声波受限的全内反射(FTIR)现象,并通过实验证实,为这一现象背后的物理原理提供了理论解释。使用了两种不同的方法来发展能够研究流体耦合弹性板传播的理论模型。一种是多次反射方法(类似于对电磁/光波中FTIR的研究),在第一临界角之外的入射角度有限适用性被证明。这促使我们使用第二种基于势的方法来解决这个问题,该方法经过验证,对于薄空气耦合的钢板能够正确预测实验数据。建立了传播功率与板中引导波的色散曲线之间的关系,突出了FTIR在这种系统中的两个基本原因。首先,与入射波波长相比,薄板将始终受到FTIR效应的影响。这是因为在板内产生的腐蚀波将永远不会达到可忽略的值,从而始终允许向另一边传输。其次,更令人惊讶的是,对板的基本反对称模态$A\_0$的激发被证明是FTIR的直接使能者,即使对于较厚的板也是如此。

作者:Andr''e Lello de Almeida, Ming Huang, Peiyao Huang, Frederic Cegla and Bo Lan

论文ID:2302.08826

分类:Classical Physics

分类简称:physics.class-ph

提交时间:2023-02-20

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