共振腔英文解釋翻譯、共振腔的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 resonant cavity; resonator
分詞翻譯:
共振的英語翻譯:
resonance; sympathetic vibration; syntony
【化】 resonance; resonant vibration
腔的英語翻譯:
antrum; cavity
【醫】 cava; cavern; caverna; cavitas; cavitat; cavity; cavum; celio-; chamber
coel-; coelio-; lumen; lumina; space; spatia; spatium
專業解析
共振腔(英文:Resonant Cavity)是物理學和工程學中用于産生或維持特定頻率波動的封閉或半封閉空間結構。其核心原理基于駐波現象,當入射波與反射波在腔體内形成相位匹配時,會通過幹涉作用增強能量,實現頻率選擇與能量存儲功能。
1. 物理定義與工作機制
共振腔通過邊界條件限制波動(如電磁波、聲波)的傳播方向,形成穩定的駐波模式。其諧振頻率由腔體幾何尺寸及介質屬性決定,數學表達式為:
$$
f_n = frac{c}{2L} cdot n quad (n=1,2,3,...)
$$
其中,$c$為波速,$L$為腔體特征長度,$n$為模式階數。
2. 結構類型與典型應用
- 光學共振腔:激光器的核心組件,通過反射鏡構成閉合光路,實現光波放大(來源:《激光原理與技術》,科學出版社)。
- 微波共振腔:用于雷達和通信設備,篩選特定頻段電磁波(來源:IEEE微波理論與技術學會)。
- 聲學共振腔:樂器共鳴箱或降噪裝置中優化聲波傳輸特性(來源:《聲學基礎》,高等教育出版社)。
3. 關鍵參數與設計考量
設計時需優化品質因數(Q值),計算公式為:
$$
Q = 2pi frac{text{存儲能量}}{text{周期能量損耗}}
$$
高Q值腔體適用于精密傳感器與原子鐘,低Q值腔體則用于寬帶濾波器(來源:美國物理聯合會《應用物理評論》)。
網絡擴展解釋
共振腔是指能夠通過特定頻率的聲波或電磁波産生共振現象的腔體結構,其核心功能是增強特定頻率的能量,并抑制其他頻率的波動。以下是不同領域中共振腔的具體解釋:
1. 聲學領域
在聲學中,共振腔通過腔體形狀和開口設計實現聲波共振。例如:
- 亥姆霍茲共振腔:由空腔和開口組成,當外界聲波頻率與腔體固有頻率匹配時,聲波能量被放大并存儲,常用于減少噪音或增強特定音效。
- 人體共鳴腔:如鼻咽腔(鼻腔與咽腔),發聲時空氣振動引發共振,使聲音更洪亮、音色更豐富。
2. 光學領域
光學共振腔用于約束和放大特定波長的光波,典型應用包括:
- 激光器諧振腔:由兩片高反射率鏡面構成,僅允許特定頻率的光波在腔内反複反射并放大,最終輸出高強度的激光。
- 超薄光學共振腔:通過特殊材料(如铋基材料)減小腔體厚度,實現近紅外波段的光局域化,應用于光通信和傳感器。
3. 工程與電子領域
- 進氣系統共振腔:在汽車引擎中用于調節氣流頻率,減少進氣噪音(如選項B)。
- 共振腔發光二極管(RCLED):通過金屬氧化物層和腔體結構增強光轉化效率,用于高亮度發光器件。
4. 其他應用
- 建築聲學:通過曲面結構(如藻井、弧形牆面)引導聲波共振,優化空間聲場,例如現代辦公環境中的降噪設計。
- 物理研究:高斯光束在共振腔中的傳播特性分析,涉及光斑半徑與相位曲率的計算。
共振腔的核心原理是頻率匹配引發能量增強,其形态和功能因應用場景而異。如需更深入的技術細節,可參考聲學、光學或工程領域的專業文獻。
分類
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