超声函数在流体耦合弹性板处受抑全内反射
经典物理
2023-02-20 v1
摘要
本文给出关于超声函数受抑全内反射（FTIR）的完整处理，并与实验对照验证，为该现象背后的物理提供了理论解释。采用两种不同方法建立理论模型以研究流体耦合弹性板中的透射。其一是多重反射法（类似于电磁/光波中 FTIR 的研究），表明其在入射角超过第一临界角时适用性有限。这促使我们采用第二种基于势的方法处理该问题，该方法针对薄空气耦合钢板建立并与实验数据验证，作出了正确预测。建立了透射功率与板中导波频散曲线之间的关系，突出了此类系统中 FTIR 的两个基本成因。首先，与入射波波长相比的薄板，将始终受到 FTIR 的影响。这是因为板内产生的倏逝波永远不会衰减到可忽略的值，从而始终允许透射到另一侧。其次，更令人惊讶的是，即便对于较厚的板，板的基本反对称模态 A_0 的激发也被证明是 FTIR 的直接促成因素。
引用
@article{arxiv.2302.08826,
title = {Frustrated total internal reflection of ultrasonic waves at a fluid-coupled elastic plate},
author = {André Lello de Almeida and Ming Huang and Peiyao Huang and Frederic Cegla and Bo Lan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08826},
year = {2023}
}
备注
21 pages, 9 figures, 1 table