聲光效應英文解釋翻譯、聲光效應的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 acousto-optic effect
【化】 acousto-optic effect
分詞翻譯:
聲的英語翻譯:
make a sound; reputation; sound; tone; voice
【化】 sound
【醫】 phon-; phono-; sonus; sound
光效應的英語翻譯:
【化】 light effect
【醫】 photo-effect
專業解析
聲光效應(Acousto-optic Effect)是指聲波與光波在介質中相互作用時産生的物理現象,表現為聲波引起的介質折射率周期性變化對光波的調制作用。該效應由美國物理學家萊昂·布裡淵于1922年首次理論預測,1932年由德拜和西爾斯通過實驗驗證。
核心機制包含三要素:
- 彈性介質(如熔融石英、二氧化碲晶體)作為載體
- 高頻聲波(1-1000 MHz)在介質中形成周期性密度分布
- 入射光波(可見光或近紅外光)與聲波場發生動量交換
主要表現形式:
- 布拉格衍射:滿足布拉格條件時産生單一衍射級,遵循動量守恒定律:
$$
lambda_s = frac{2Lambda sintheta}{n}
$$
其中$Lambda$為聲波波長,$theta$為入射角,n為介質折射率
- 拉曼-納斯衍射:低頻聲波導緻多級衍射條紋
工程應用涵蓋:
- 聲光調制器(AOM)用于激光強度調控(參考IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control)
- 光信號處理器件(光開關、移頻器)
- 光譜分析儀中的可調濾波系統(美國光學學會會刊Optic Express有相關技術标準)
該現象的理論基礎可追溯至《固體中的彈性波傳播》(Cady W.G.著,McGraw-Hill 1946),現代應用案例詳見麻省理工學院開放課程《光電子器件設計》實驗模塊。
網絡擴展解釋
聲光效應是物理學中描述光波與聲波在介質中相互作用的重要現象,其核心機制是超聲波引起介質折射率周期性變化,從而影響光的傳播路徑。以下是詳細解釋:
1.基本定義
聲光效應指超聲波在透明介質中傳播時,導緻介質密度發生周期性變化(疏密相間),進而使折射率呈現空間周期性調制。這種調制相當于形成“相位光栅”,當光通過該介質時會發生衍射或散射現象。
2.作用原理
- 彈性應變與折射率變化:超聲波傳播時,介質的局部壓縮和伸長産生彈性應變,折射率隨之周期性變化,形成類似光栅的結構。
- 兩種衍射模式:
- 拉曼-納斯衍射:適用于低頻聲波和較薄介質,光波通過時發生多級衍射,類似傳統光栅效應。
- 布拉格衍射:高頻聲波與較厚介質作用時,光僅在特定角度發生強衍射,需滿足布拉格條件(入射角等于反射角)。
3.應用領域
聲光效應在多個技術領域有重要應用:
- 光信號處理:如光調制器、光偏轉器,用于激光控制和通信系統。
- 集成光通訊:通過聲光器件實現光波導中的信號調控。
- 材料分析:利用聲光衍射測量材料彈性參數或檢測内部結構。
4.與其他效應的區别
- 與光電效應對比:聲光效應是聲波與光波的相互作用(機械波影響光傳播),而光電效應是光子與物質作用産生電流(光能轉化為電能)。
擴展說明
聲光效應的研究始于19世紀,早期科學家通過觀察聲波與光波的波動特性推測其關聯性,現代技術則将其發展為精密調控光波的關鍵手段。實際應用中需根據聲波頻率和介質特性選擇合適的作用模式(如布拉格或拉曼-納斯衍射)。
分類
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