
【电】 wave impedance
波阻抗(Wave Impedance)是物理学和工程学中的重要概念,在不同领域有特定定义和应用。以下是基于汉英词典视角的详细解释:
汉语术语:波阻抗
英文对应:Wave Impedance
核心含义:指波在介质中传播时,介质对波传播的阻碍特性,表现为介质特性(如密度、弹性模量)与波速的乘积。公式表示为:
$$ Z = rho v $$
其中 (rho) 为介质密度,(v) 为波速(声学、地震学等领域常用)。
电磁学扩展:
在电磁波传播中,波阻抗定义为电场强度与磁场强度的比值:
$$ Z = sqrt{frac{mu}{epsilon}} $$
(mu) 为磁导率,(epsilon) 为介电常数(电磁理论标准定义)。
声学领域:
声波阻抗(Acoustic Impedance)用于描述介质对声波的阻力,直接影响声波反射与透射。例如,在医学超声成像中,不同组织的阻抗差异用于生成图像(来源:声学工程原理)。
地震勘探:
地震波阻抗(Seismic Impedance)是岩层密度与地震波速度的乘积,用于反演地下岩性。高阻抗差界面(如砂岩与页岩)会产生强反射信号(来源:地球物理勘探手册)。
电磁传输:
自由空间波阻抗(Free-space Impedance)为常数 (Z_0 approx 377,Omega),是天线设计与微波工程的基础参数(来源:电磁场与波理论)。
$$ R = frac{Z_2 - Z_1}{Z_2 + Z_1} $$
其中 (Z_1, Z_2) 为相邻介质阻抗(波动理论通用模型)。
(注:因未搜索到可引用网页,专业描述依据声学、电磁学及地球物理学经典理论框架。)
波阻抗是描述波动在介质中传播特性的重要参数,其定义和物理意义因应用领域不同而有所差异。以下是综合不同学科的解释:
波阻抗(Acoustic Impedance, AI)是介质密度(ρ)与地震波传播速度(V)的乘积,公式为:
$$
Z = rho cdot V
$$
该参数反映了岩层对地震波的“抵抗力”,直接影响地震波在界面处的反射和透射强度。界面两侧波阻抗差异越大,反射信号越明显,常用于地球物理勘探中分析地下岩性和流体分布。
在电磁波传播中,波阻抗定义为电场强度(E)与磁场强度(H)的比值,具有阻抗量纲(单位:欧姆):
$$
Z = frac{E}{H}
$$
其值与介质的电导率、磁导率及频率相关,影响电磁波的反射、折射及能量损耗。
在电力系统中,波阻抗指无限长线路上行波的电压与电流比值,用于分析直流输电线路的瞬态特性及保护方法设计。
波阻抗的核心意义在于量化波动在介质中传播时的“阻力”,其具体定义需结合应用场景。地震学中侧重密度与波速的乘积,电磁学中关注电磁场关系,电力领域则用于分析行波特性。
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