液體表面波在周期結(jié)構(gòu)中的傳播及水波的混沌現(xiàn)象研究.pdf

1、目錄中文摘要??????????????????????????????iA B S T R A C T ????????????????????????????i i、第一章序言????????????????????????????11 ．i 從光子晶體到液體表面波???????????????????11 ．2 從水波到液體表面波研究???????????????????4參考文獻(xiàn)?????????????????????????

2、???6第三章實(shí)驗(yàn)儀器及測(cè)量方法????????????????????2 6參考文獻(xiàn)???????????????????????????3 5第四章一維臺(tái)階體系中的表面波??????????????????3 64 ．1 有限臺(tái)階處波的反射和折射?????????????????3 64 ．2 一維全方位反射??????????????????????4 24 ．3 不同近似方程計(jì)算結(jié)果的差別??????????oo l l oo

3、????4 64 ．4 一維臺(tái)階正入射透射實(shí)驗(yàn)??????????????????4 9參考文獻(xiàn)???????????????????????????5 2第五章二維體系中表面波的傳播??????????????????5 35 ．1 二維柱子體系完全帶隙和平板成像現(xiàn)象????????????5 35 ．2 二維挖孔體系的負(fù)折射現(xiàn)象?????????????????5 9參考文獻(xiàn)???????????????????????????6

4、5O0741111 、l¨¨去一一一方～¨¨享¨～～算～法～計(jì)～方～帶～究～能～研～的～驗(yàn)～面～實(shí)～表～和論中～論理構(gòu)一理動(dòng)結(jié)～波波性～面本期獻(xiàn) 表基周文 考璋¨拉參二 第●}。M，、lIl◆1。。!_!卜I■■■廠}_●●●中文摘要本論文研究的是周期性結(jié)構(gòu)中的液體表面波的傳播現(xiàn)象，內(nèi)容安排如下：第一章概述了周期性結(jié)構(gòu)中液體表面波的研究背景。從波的共性出發(fā)，闡述了該課題預(yù)光子晶

5、體研究的聯(lián)系以及研究意義，然后著重介紹了液體面波的研究現(xiàn)狀以及我們組在液體表面波研究中所做的工作。第二章闡述了液體表面波的波動(dòng)理論以及我們的理論計(jì)算方法，重點(diǎn)介紹了傳輸矩陣方法、平面波方法和多重散射方法。先從流體力學(xué)的主方程出發(fā)，經(jīng)過線性化處理，得到處理周期結(jié)構(gòu)的常用方程以及色散關(guān)系。然后介紹了如何用傳輸矩陣方法處理一維體系，用平面波方法、多重散射方法處理二維體系，以實(shí)現(xiàn)對(duì)能帶、透射率和場分布的計(jì)算。第三章介紹了我們實(shí)驗(yàn)研究手段：定性展

6、示和定量測(cè)量。介紹了我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，著重討論了波源的設(shè)計(jì)和振幅測(cè)量的設(shè)計(jì)方案及測(cè)量原理。第四章介紹了包含傳播波解和衰勢(shì)波解的傳輸矩陣方法，并利用它在理論上研究了一維臺(tái)階體系的全角度反射問題。首先研究了一維臺(tái)階體系的能帶、透射及反射，指出液體表面波中布儒斯特角的存在是難以實(shí)現(xiàn)全方位反射的原因。設(shè)計(jì)了可以實(shí)現(xiàn)全方位帶隙的一維體系，并對(duì)這種體系全方位帶隙的存在條件給出了判據(jù)。接著我們對(duì)不同近似方程計(jì)算結(jié)果的差別進(jìn)行了比較，并對(duì)一維臺(tái)階透射

7、作了以下簡單的實(shí)驗(yàn)測(cè)量。第五章詳細(xì)介紹了我們?cè)趯?shí)驗(yàn)上研究二維體系所發(fā)現(xiàn)的各種新的現(xiàn)象，包括二維柱子體系的平面波聚焦；二維挖孔體系負(fù)折射現(xiàn)象。具體介紹了我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并給出了相應(yīng)的理論解釋，從液體表面波角度直觀展示了光子晶體中類似的現(xiàn)象。第六章討論了液體表面波向波的混沌現(xiàn)象的拓展。主要介紹了我們通過液體表面波的雙縫實(shí)驗(yàn)說明了在一個(gè)混沌邊界體系波的相位隨機(jī)，使得雙縫干涉的相干峰消失，其多次測(cè)量平均之后的強(qiáng)度是兩單縫強(qiáng)度之和。關(guān)鍵詞：液體表面