声波与水表面波中的偏振奇点与 Möbius 带
经典物理
2021-08-24 v2 流体动力学
摘要
我们表明，偏振奇点——对任意复矢量场皆具普遍性但迄今主要于电磁场中研究——自然出现于流体或气体中非均匀却单色的声波与水表面（如重力或毛细）波场中。这些波的矢量性质由刻画介质粒子局域振荡运动的速度或位移场描述。我们考虑若干例子，揭示了声波与重力波场中纯圆偏振的 C 点以及围绕 C 点的偏振 Möbius 带（由偏振椭圆的长轴构成）。我们的结果（i）为研究复杂矢量波场的偏振奇点与拓扑特征提供了一个新的易获取平台，且（ii）可在声学与流体力学中表征矢量（如偶极）波–物质相互作用方面发挥重要作用。
引用
@article{arxiv.2102.01108,
title = {Polarization singularities and M\"{o}bius strips in sound and water-surface waves},
author = {K. Y. Bliokh and M. A. Alonso and D. Sugic and M. Perrin and F. Nori and E. Brasselet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.01108},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 5 figures, to appear in Phys. Fluids