球面波英文解釋翻譯、球面波的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 spherical wave

分詞翻譯：

球面的英語翻譯：

sphere
【機】 sphere

波的英語翻譯：

wave
【化】 wave
【醫】 deflection; flumen; flumina; kymo-; wave

專業解析

球面波（spherical wave）是波動現象的一種空間傳播形式，其波陣面在均勻各向同性介質中以同心球面形式向外擴展。該術語在物理學與工程學中具有重要應用價值，尤其在聲學、電磁波傳播和量子力學領域表現突出。

從波動方程解的角度分析，球面波的數學表達式可表示為： $$ u(r,t) = frac{A}{r} e^{i(kr - ωt)} $$ 其中$A$為振幅常數，$r$表示與點波源的距離，$k$為波數，$ω$為角頻率。這種形式的解滿足三維波動方程$ abla u = frac{1}{v} frac{partial u}{partial t}$，直觀反映了能量隨傳播距離平方反比衰減的特性。

相較于平面波，球面波具有兩個顯著特征：其一，波陣面曲率半徑隨傳播距離持續變化；其二，振幅隨$1/r$規律衰減。這種特性使得球面波模型在分析點聲源輻射、無線通信基站信號覆蓋、地震波傳播等實際工程問題時具有不可替代性。

在工程技術應用中，球面波理論被廣泛運用于：

聲呐系統設計中目标定位算法的構建
移動通信基站的天線陣列優化
醫學超聲成像設備的波束形成控制
地震監測網絡中的震源定位計算

權威參考資料：

劍橋大學出版社《波動理論導論》第5章波傳播模型
《IEEE天線與傳播彙刊》關于球面波展開法的研究論文
中國科學技術大學《電磁場理論》公開課講義

網絡擴展解釋

球面波是波動傳播的一種形式，具有以下核心特征：

一、定義與物理特性

波面形态
球面波的波陣面（等相位面）為同心球面，波線從球心（波源位置）向外輻射，如點光源發出的光波在均勻介質中的傳播。
波源類型
由理想點波源（如點聲源、點光源）産生，屬于理論模型。實際中，當觀測點距離波源足夠遠時，小尺寸波源可近似為點源。

二、數學描述

波動方程
在球坐标系中，球面波的解可表示為：
$$ psi(r,t) = frac{A}{r} e^{i(kr pm omega t)} $$
其中：
- ( A )為振幅，與距離( r )成反比（能量擴散導緻振幅衰減）；
- ( pm )分别對應發散波（向外傳播，( v>0 )）和會聚波（向内傳播，( v<0 )）。
相位特性
相位表達式為( kr pm omega t )，波數( k=2pi/lambda )描述相位隨距離的變化率。

三、實際應用與近似

與平面波的區别
平面波振幅恒定且波面無限延伸，而球面波振幅衰減且波面有限。在遠離波源的區域（遠場），球面波局部可近似為平面波。
典型例子
- 聲學：點聲源（如揚聲器）發出的聲波；
- 光學：理想點光源輻射的光波。

四、補充說明

球面波的嚴格周期性因振幅衰減被破壞，但相位仍保持空間傳播特性。實際應用中需注意其與柱面波、平面波的適用場景差異。