波节直径英文解释翻译、波节直径的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 nodal diameter

分词翻译：

波节的英语翻译：

【化】 node; wave node

直径的英语翻译：

diameter
【医】 conjugate; conjugate diameter

专业解析

波节直径 (Node Diameter) 指在驻波系统中，波节 (Node) 处垂直于波传播方向的横截面上，振幅为零的点所构成的最小圆的直径。

核心概念解析：
- 波节 (Node)：在驻波（由两列频率、振幅相同，传播方向相反的波叠加形成的特殊干涉现象）中，某些位置的点振幅始终为零（即静止不动），这些点称为波节。波节是能量不传递的位置。
- 直径 (Diameter)：指通过波节点的横截面（通常垂直于波的传播方向）上，所有振幅为零的点构成的图形（通常是一个圆环或圆）中，最小的那个圆的直径。它描述了波节区域的横向尺度。
- 物理意义：波节直径量化了驻波系统中“静止区域”在横向上的大小。在三维驻波场（如声学谐振腔、光学腔）的分析中尤为重要，它决定了场分布的精细结构和模式特性。
数学表达与物理背景：驻波的形成可由两列反向行波的叠加描述： $$ y(x, t) = A sin(kx - omega t) + A sin(kx + omega t) $$ 利用三角恒等式可化简为： $$ y(x, t) = 2A sin(kx) cos(omega t) $$ 其中：
- $y$ 是质点的位移，
- $A$ 是原行波的振幅，
- $k = frac{2pi}{lambda}$ 是波数 ($lambda$ 为波长)，
- $omega = 2pi f$ 是角频率 ($f$ 为频率)。波节出现在 $sin(kx) = 0$ 的位置，即 $kx = npi$ ($n$ 为整数)，解得 $x = frac{nlambda}{2}$。在三维空间中，波节会形成特定的曲面（如球面、柱面）。波节直径即指在特定横截面上，这些曲面（或其近似）所形成的最小圆形区域的直径。该直径与驻波场的模式、边界条件及波长密切相关。
应用场景：
- 声学：在管乐器、声学谐振腔的设计与分析中，波节直径影响谐振频率和声场分布模式。
- 光学：在激光谐振腔（如法布里-珀罗腔）中，不同横模（如TEM₀₀基模、TEM₀₁模等）具有不同的光场分布，其波节（此处指光强为零的环或点）的分布和直径是区分模式的关键参数，直接影响光束质量和聚焦特性。
- 电磁学：微波腔体、波导中的场模式分析同样涉及波节位置和分布，波节直径是描述场约束和模式特性的重要指标。

参考来源：

University Physics (OpenStax), Chapter 16: Waves - Section on Standing Waves and Resonance.
Fundamentals of Acoustics (Kinsler et al.), Chapter on Standing Waves in Cavities.
Principles of Lasers (O. Svelto), Chapter on Optical Resonators.
Field and Wave Electromagnetics (D. K. Cheng), Chapter on Waveguides and Cavity Resonators.

网络扩展解释

“波节直径”是一个与波动现象相关的术语，结合“波节”和“直径”的物理定义，可作如下解释：

1.波节（Nodal）

波节指在驻波系统中振幅始终为零（或最小）的位置点、线或面。例如，在弦振动或声学驻波中，波节是静止不动的区域（）。与之相对的“波腹”则是振幅最大的区域。

2.直径（Diameter）

直径是穿过圆形/球形几何中心，连接两端的直线，通常用符号d 表示。例如，圆的直径长度为半径的两倍（）。

3.波节直径（Nodal Diameter）

在环形或圆形振动系统（如旋转机械叶片、圆形膜振动）中，波节直径指驻波模式下波节分布形成的直径线。例如：

当圆形结构以特定模态振动时，某些直径线上的点始终保持静止（波节），形成“波节直径”。
波节直径的数量与振动模态有关，可用于描述振动的对称性（）。

补充说明

与周期的区别：波节直径是空间分布的几何特征，而周期是时间相关的物理量，二者概念不同（）。
应用场景：常见于机械振动、声学、航空航天领域（如涡轮机叶片振动分析）。

如需进一步了解驻波模式或具体案例，建议参考声学或振动力学专业资料。