液體表面波在周期結(jié)構(gòu)調(diào)制下傳播行為的研究.pdf

1、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。先介紹了水波的分類及研究的現(xiàn)狀，指出了我們這個(gè)方向的鮮明特點(diǎn)。然后闡述了光子晶體研究的進(jìn)展，指出了該課題與之的聯(lián)系和研究意義。第二章闡述了我們的理論計(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。先介紹流體力學(xué)一般處理方法，得到色散關(guān)系，并介紹周期結(jié)構(gòu)常用方程。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、

2、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(chǎng)分布的計(jì)算。第三章介紹了我們實(shí)驗(yàn)研究手段，包括定性展示和定量測(cè)量。介紹了我們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置和在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的種種困難及解決方法，著重討論了定量測(cè)量波幅這一核心難題的解決過程及測(cè)量原理。第四章利用傳輸矩陣方法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。然后通過與光子晶體中一維全方位反射鏡

3、相類比，設(shè)計(jì)出可以實(shí)現(xiàn)全方位帶隙的一維體系，并進(jìn)行了驗(yàn)證。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)的各種奇特現(xiàn)象，包括二維柱子體系的平板成像現(xiàn)象；二維挖孔體系的完全帶隙、自準(zhǔn)直、負(fù)折射現(xiàn)象。全面介紹了我們實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利用能帶圖和等頻圖分析給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理解釋，從液體表面波角度直觀展示了光子晶體中類似的現(xiàn)象。這是我博士論文的重點(diǎn)。第六章討論了液體表面波向非線性研究的拓展。主要介紹了我們發(fā)現(xiàn)的水波中一種對(duì)稱度隨頻率增加而增加的非線性