layered medium是什麼意思,layered medium的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
分層介質
例句
The seismic behavior of the structure on layered medium-soft-soil affected by the river is stu***d.
為了研究河流對成層中軟土地基上建築物地震反應的影響。
A new method was raised for studying spatial-resolved diffusing reflectance from two-layered medium.
提出了一種研究雙層介質空間分辨漫反射率的理論模型。
Vector composition method can be well used to achieve this when the assumption of horizontally-layered medium is made.
在水平層狀介質的假設條件下,利用矢量合成方法能較好地實現運個目的。
This method describes seismic wave propagating more accurately than others which are based on linear model of layered medium.
這種方法和以層狀介質線性模型為基礎的求解波場的其它方法相比較,能更精确的反映地震波的傳播情況。
Finally, the formal solution for the spectrum of the surface displacement caused by a cavity explosion in a layered medium is derived.
最後還導出多層介質中空腔爆炸所産生的表面位移譜的形式解。
專業解析
"layered medium" 是一個在物理學、工程學(特别是電磁學、光學、聲學、材料科學)和地球物理學等領域常見的專業術語。它的核心含義是指:
由兩種或多種具有不同物理性質(如介電常數、磁導率、聲阻抗、密度、彈性模量等)的材料,以層狀結構堆疊或組合而成的介質或材料體系。
詳細解釋
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結構特征:
- 這種介質不是均勻單一的,而是由多個離散的“層”構成。
- 每一層内部通常被認為是均勻的,具有特定的、不同于相鄰層的物理參數。
- 層與層之間有清晰的界面。這些界面是物理性質發生突變的地方。
- 堆疊可以是周期性的(各層按固定順序和厚度重複出現)或非周期性的(各層順序和厚度無固定規律)。
- 層厚可以從納米尺度(如光學薄膜)到千米尺度(如地質地層)不等。
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核心物理意義:
- 當波(如電磁波、聲波、地震波)在這種層狀介質中傳播時,波在穿過不同層或到達層間界面時,其傳播行為會發生顯著變化。
- 關鍵現象: 波在界面處會發生反射和透射。入射波的一部分能量會反射回原介質,另一部分會透射進入下一層介質。
- 多層效應: 在多層結構中,透射過第一層界面的波會成為第二層界面的入射波,并在那裡再次發生反射和透射。如此反複,形成複雜的多重反射和透射效應。
- 波傳播特性: 層狀介質的整體行為(如波的傳播速度、衰減、偏振狀态改變、頻率響應等)取決于各層的性質(厚度、波速、密度、阻抗等)以及層間的組合方式。這使得層狀介質能夠展現出許多均勻介質所不具備的特性,例如:
- 頻率選擇性: 特定頻率的波可能被強烈反射(形成帶隙或阻帶),而其他頻率的波則能有效透射(通帶)。這是布拉格反射原理的應用,常見于光學濾波器、聲學隔音材料、光子晶體、聲子晶體等。
- 波導效應: 某些層狀結構可以将波的能量限制在特定的層内傳播。
- 阻抗匹配: 通過設計層狀結構,可以實現不同介質之間的阻抗漸變,從而減少界面反射,增加透射(如光學增透膜、聲學吸聲材料)。
- 共振效應: 特定層厚和材料組合可以在特定頻率下産生共振,增強或抑制波的傳播。
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應用領域舉例:
- 光學: 光學薄膜(鏡片鍍膜、增透膜、反射鏡、濾光片、分光鏡)、光子晶體、液晶顯示器、太陽能電池塗層。
- 電磁學/微波工程: 雷達吸波材料、頻率選擇表面、微波濾波器、天線罩、印刷電路闆(PCB)中的多層基闆。
- 聲學: 隔音屏障、吸聲材料、聲學濾波器、超聲換能器匹配層、建築聲學設計。
- 地球物理學: 地震波在地下不同岩層中的傳播研究(地震勘探)、地殼結構分析。
- 材料科學: 複合材料(如纖維增強塑料)、多層功能塗層、半導體超晶格、人工超材料。
數學描述(特征矩陣法)
在分析平面波在分層介質中的傳播時,常使用特征矩陣法。對于每一層,可以定義一個傳輸矩陣(或特征矩陣),該矩陣将層兩端的場(電場和磁場分量)聯繫起來。整個多層介質的傳輸特性可以通過将所有單層矩陣按順序相乘得到的總矩陣來描述。
對于一個單層,其傳輸矩陣通常表示為:
$$
begin{bmatrix}
E_1
H_1
end{bmatrix}
begin{bmatrix}
cosdelta & (j sindelta) / Y
j Y sindelta & cosdelta
end{bmatrix}
begin{bmatrix}
E_2
H_2
end{bmatrix}
$$
其中:
- $E_1, H_1$ 是層入射面的切向電場和磁場分量。
- $E_2, H_2$ 是層出射面的切向電場和磁場分量。
- $delta = frac{2pi}{lambda} n d costheta$ 是該層的相位厚度($n$為折射率,$d$為厚度,$theta$為層内傳播角,$lambda$為真空波長)。
- $Y$ 是該層的導納(對于電磁波,TM波和TE波的導納定義不同)。
多層介質的總矩陣是所有單層矩陣的乘積,最終用于計算整個結構的反射系數和透射系數。
權威參考來源
- 《電磁波理論》 (Electromagnetic Wave Theory) - Jin Au Kong
- 經典電磁學教材,詳細論述了平面波在分層介質中的傳播理論,包括特征矩陣法。
- 《光學薄膜技術》 (Thin-Film Optical Filters) - H. Angus Macleod
- 光學薄膜領域的權威著作,深入講解了層狀介質(光學薄膜)的設計、制備和特性分析。
- 《聲學基礎》 (Fundamentals of Acoustics) - Lawrence E. Kinsler, Austin R. Frey, Alan B. Coppens, James V. Sanders
- 标準聲學教材,包含聲波在分層流體和固體介質中傳播的内容。
- 美國光學學會 (OSA) 知識庫 - 分層介質 (Stratified Media)
- 提供關于分層介質中光傳播的精選資源、教程和基礎理論回顧。 (需在站内搜索 "Stratified Media" 或相關主題)
- IEEE Xplore 數字圖書館
- 搜索關鍵詞 "layered medium", "stratified medium", "multilayer" 可以找到大量關于該主題在電磁學、聲學、光電子學等領域的最新研究論文和應用案例,代表了工程學界的權威研究。
網絡擴展資料
“Layered medium”是一個複合術語,由“layered”(分層的)和“medium”(介質)組成,常見于材料科學、地質學、電子工程等領域。以下是詳細解釋:
1.詞彙分解
- Layered(分層的):
形容詞,描述物體由多個層次或層級構成,如岩石、材料或結構的層狀排列。其動詞形式“layer”指分層堆積或通過壓條法繁殖植物。
- Medium(介質):
名詞,指物質或環境中的傳播媒介,如電磁波傳播的介質、生物培養的培養基等。複數形式為“media”。
2.術語含義
“Layered medium”指由不同物理或化學性質的層狀結構組成的介質。例如:
- 材料科學:如多層複合材料(如防彈玻璃、半導體薄膜);
- 地質學:沉積岩層或土壤分層結構;
- 電子工程:多層電路闆或光學塗層設計。
3.應用場景
- 增強性能:通過分層設計提高材料的強度、導電性或光學特性;
- 波傳播研究:分析電磁波、聲波在分層介質中的反射、折射行為;
- 生物醫學:仿生材料中模拟天然分層結構(如骨骼、貝殼)。
4.相關概念
- Layered structure(分層結構):類似術語,強調層級排列的物理形态;
- Block copolymers(嵌段共聚物):一種通過微相分離形成納米級分層結構的材料。
如需進一步了解具體領域案例,可參考材料科學或工程學文獻。
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