以波的对偶参量为视角看反射波的相位跃变现象——以光波和声波为例  

作　　者：王勇幸 张玉峰 

机构地区：[1]江苏科技大学,江苏苏州215600

出　　处：《科技与创新》2024年第19期18-20,共3页Science and Technology & Innovation

基　　金：国家自然科学基金青年项目(编号:12104191);江苏省高校自然科学基金面上项目(编号:21KJB140006);江苏科技大学苏州理工学院教育教学改革研究课题(编号:SJY20230122)。

摘　　要：相位跃变是经典波常见的现象,反射波在一定条件下出现的相位跃变现象又被称作半波损失。在大学物理的教学中,相位跃变的物理机制不易阐明,对于机械波和光波在反射时出现相位跃变现象的条件缺乏统一描述。此外,经典波通常包含2个对偶的参量,仅研究其中一个参量不足以完整地描述波的传播行为。利用电磁理论和声学理论分别推导出光波的电、磁矢量反射系数的表达式以及声波(机械纵波)声压场和振速场反射系数表达式,以探究各自对偶参量反射波发生相位跃变的条件。无论是光波还是机械波,只要发生反射行为,必然伴随着相位跃变的现象。2个对偶参量的反射波有且只有1个相位跃变。波阻抗的不匹配产生了反射现象,而两介质波阻抗的相对大小决定了2个对偶参量中哪个发生了相位跃变。本研究可为大学物理教学中阐明反射波相位跃变现象的机理提供一个角度。

关 键 词：机械波 光学 相位跃变 半波损失 

分 类 号：O441.4[理学—电磁学]