
【医】 resonance absorption
resonance; sympathetic vibration; syntony
【化】 resonance; resonant vibration
absorb; imbibe; soak; assimilate; draw on; drink in; sorb; suck
【化】 absorption
【医】 absorb; absorption; resorb; resorption; rhoebdesis
【经】 absorption; assimilation
共振吸收(Resonance Absorption)是物理学中描述能量传递机制的重要概念,指当外部激励频率与系统固有频率相匹配时,能量被高效吸收的现象。该术语在量子力学、光学和电磁学领域具有特定含义,例如原子核吸收特定频率的γ射线光子时发生的核共振吸收,或半导体材料对电磁波的共振响应。
从微观机制分析,共振吸收的产生需满足能量守恒与动量守恒条件。以等离子体物理为例,当入射电磁波的相位速度等于电子热运动速度时,会引发朗道阻尼现象,这种集体效应导致波能量转化为粒子动能。在核物理领域,穆斯堡尔效应(Mössbauer Effect)展示了原子核无反冲共振吸收的典型实例,该现象被精确应用于光谱分析和材料表征。
工程应用中,共振吸收原理被广泛应用于激光技术、无线能量传输和声学降噪系统。美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究表明,超材料通过结构设计可实现特定频段的电磁波共振吸收,这项技术已延伸至隐身材料开发领域。英国物理学会(IOP)发布的《应用物理学期刊》最新实验数据显示,石墨烯异质结结构在太赫兹波段展现出96%的共振吸收率。
共振吸收是物理学中的核心概念,指当外部激励频率与系统的固有频率匹配时,系统高效吸收能量的现象。以下是其详细解析:
基本机制
当外界振动源(如电磁波、声波等)的频率与系统的固有频率一致时,系统会通过共振效应吸收大量能量,导致振幅显著增大。例如,原子从基态跃迁到激发态时,会吸收特定频率的光子,形成共振吸收线。
数学表达
根据经典电动力学,谐振子的吸收强度与频率匹配程度相关,公式可简化为:
$$
E_{text{吸收}} propto frac{1}{(omega_0 - omega) + gamma}
$$
其中,$omega_0$为固有频率,$omega$为外界频率,$gamma$为阻尼系数。
光学与电磁学
工程与结构
桥梁、建筑需避免共振吸收导致的破坏,如塔科马海峡大桥坍塌案例。
电子技术
LC电路对特定频率电磁波的共振吸收,用于信号滤波。
共振吸收的本质是频率匹配下的能量转移,其应用覆盖物理学、工程学及跨学科领域。需注意区分物理定义与其他领域的类比用法。
【别人正在浏览】