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超声折射和波型转换的讨论

因近日在本站博客上看到关于“超声折射和波型转换的讨论”时,引起兴趣,也想加入讨论。本来想在其博文中直接回复,但发现无法贴出图片(图片可能更加直观的解释问题),所以申请发此微博,请予以通过,谢谢!以下为正文:


   我们对斯涅尔定律应该耳熟能详,但多数人并没有深入研究为什么声束倾斜入射异质界面能引起折射(我之前也没有想过,只是这几天看梁老的博文和happynation的回复时做了思考。感谢冷月烟花和梁老把问题带给我们。)现将我的理解发出来,希望能抛砖引玉,并给您以启发。可能和happynation先生的观点有些雷同,但我并没有确切理解他的意思,所以如有冒犯请见谅。


   在介质1中声束倾斜入射,在介质2中声束发生折射我们知道横波是质点振动的方向与声波传播的方向垂直的机械振动。质点A处我们可以分离出一个“横向力”引起横向偏移,一个“纵向力”引起纵向偏移,以此来表征质点A的运动。当这束声达到达介质2(如在质点B),由于介质2的纵向模量(杨氏模量)和横向模量(剪切模量)不等于介质1,准确的说应该是两种材料的泊松比不等?(不确定),导致质点B处的横向偏移低于质点A,而纵向偏移大于质点A。因此质点B处的运动轨迹不平行于质点A,所以发生折射。


我不懂什么高深的理论,只是以我自己的粗浅理解来解释这个问题,如有不当,我很高兴您能给我指正。


   多说一些:我们来这个网站,主要目的是学习知识。注意用词,以平和的心态讨论问题。即使你是对的,若态度骄横,可能会让别人“自卑”而不敢提问,这样就减少了交流机会,何必呢?谁能肯定自己在看似简单的问题中不能有新的启发?


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