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，指出了我們這個方向的鮮明特點。然后闡述了光子晶體研究的進展，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算方法，重點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，以實現(xiàn)對能帶、透射率和場分布的計算。第三章介紹了我們實驗研究手段，包括定性展示和定量測量。介紹了我們設(shè)計的實驗裝置和在實驗過程中遇到的種種困難及解決方法，著重討論了定量測量波幅這一核心難題的解決過程及測量原理。第四章利用傳輸矩陣方法在理論上研究了一維臺階體系的全角度反射問題。首先研究了一維臺階體系的能帶、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)計出可以實現(xiàn)全方位帶隙的一維體系，并進行了驗證。第五章詳細介紹了我們在實驗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、負折射現(xiàn)象。全面介紹了我們實驗結(jié)果，利用能帶圖和等頻圖分析給出了實驗結(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。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)的水波中一種對稱度隨頻率增加而增加的非線性