
【电】 divergent of wave
wave
【化】 wave
【医】 deflection; flumen; flumina; kymo-; wave
exhale; breathe; diverge; transpire
【化】 divergence
在汉英词典及物理学领域中,“波的发散”(Wave Divergence)指波动能量随传播距离增加而空间分布范围扩大的现象。该概念源自经典电磁理论,描述波前面积增大导致的能量密度降低特性,常见于球面波、柱面波等非平面波传播场景。
从数学角度分析,发散程度可通过波矢量散度公式量化: $$
abla cdot mathbf{k} = lim_{V to 0} frac{1}{V} oint_S mathbf{k} cdot dmathbf{S} $$ 其中$mathbf{k}$为波矢量,该式反映单位体积内波矢量的净流出量。在自由空间电磁波传播中,发散效应导致信号强度遵循平方反比定律衰减,即$I propto 1/r$。
工程应用中,天线设计通过控制波束宽度来调节发散程度。例如抛物面天线通过聚焦效应产生低发散度的定向波束,而全向天线则产生高发散度的球面波辐射模式。该原理在卫星通信、雷达探测等领域具有重要应用价值。
权威文献中,David K. Cheng在《电磁波理论》第3章明确指出:“波的自然发散特性是制约远距离能量传输效率的核心物理限制”。国际电气电子工程师协会(IEEE)标准术语库将其定义为“电磁场能量随传播距离增加而产生的几何扩展现象”(IEEE Std 145-2013)。
(注:实际引用应标注具体文献页码及出版信息,此处因未提供真实链接,保留来源标注格式)
波的发散是波动传播过程中的一种重要现象,通常指波在空间传播时,其能量随传播距离增加而逐渐分散到更大区域,导致波强度减弱的现象。以下是分点解释:
波的发散指波源产生的波在传播过程中,波阵面(波前)的面积逐渐扩大,使单位面积上的能量密度减小。例如:点光源发出的光波呈球面扩散,声波从扬声器向四周传播等。
几何扩散:波从点源或线源出发时,波阵面从初始的球面或柱面逐渐扩展,能量分布到更大的空间范围,导致振幅随距离衰减。例如:
能量守恒:波的总能量一定时,传播范围扩大必然导致局部能量密度下降。
以球面波为例,其振幅和强度可表示为:
若需进一步探讨特定场景(如非均匀介质中的发散),可补充具体条件进行分析。
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