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多层介质中声波的反射系数分析

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简介:
本文深入探讨了多层介质环境中声波反射现象,系统性地分析了不同介质界面处声波的反射特性及规律,为相关领域的研究提供了理论基础。 计算声波通过多层介质的反射系数和透射系数。

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    本文深入探讨了多层介质环境中声波反射现象,系统性地分析了不同介质界面处声波的反射特性及规律,为相关领域的研究提供了理论基础。 计算声波通过多层介质的反射系数和透射系数。
  • 与透计算及MATLAB实现
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    本研究探讨了在多层介质系统中的光波传播特性,重点在于通过理论分析推导出精确的反射和透射系数公式,并采用MATLAB进行数值模拟。该工作为光学器件的设计提供了坚实的理论基础和技术支持。 计算多层媒质的反射和透射系数需要输入多层媒质的层数、每层的厚度、每层的介电常数以及磁导率,最终输出结果为最外层的反射系数。
  • 电磁场与课程设计:MATLAB计算代码RAR包
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    本资源提供了一套用于《电磁场与波》课程设计的MATLAB代码,专注于多层媒质中电磁波反射系数的精确计算。包括详细文档和实例,适用于科研及教学用途。 均匀平面波垂直入射到无限大光滑多层媒质,假设该媒质由N层构成,并且每层的介电常数、磁导率、电导率以及厚度均已知,请推导出计算该多层媒质反射系数的公式,并编写相应的计算机代码进行验证。
  • Markov_Airy_Mirror.zip:用于计算、相位及相位导MATLAB工具包
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    Markov_Airy_Mirror是一个基于MATLAB开发的工具包,专门用于计算复杂多层介质镜面的反射特性以及相位和相位导数。 这些文件采用 Markov-Airy 方法计算相位,并且可以求解多层介电镜作为波长函数的相位导数(最多三阶)。特别地,它们可用于计算反射群延迟色散(啁啾),这对于理解镜子如何影响超快(飞秒)脉冲至关重要。此外,该代码还可以用于计算每一层内的电场强度。独特之处在于此代码在计算色散时没有进行任何近似处理,而其他一些代码通常假设 dr/dw = 0,在求解三阶导数时会导致结果偏差较大。
  • 球体散:电球体和平面球体解-MATLAB开发
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    本项目利用MATLAB编程解决电介质球体与平面波相互作用时,在复杂多层结构中产生的散射问题,提供精确的物理建模和分析工具。 某些电磁散射问题可以得到解析解,在球坐标系下这些解通常以贝塞尔函数、关联勒让德多项式以及指数函数的乘积形式表示,并且通过级数展开来描述。该软件包提供了一系列代码用于计算不同情况下的场分布,包括:平面波被理想导电(PEC)球体散射的情况;平面波与均匀介质球相互作用的情形;以及多层介质结构中的平面波传播问题。这些解的推导基于磁势和矢量势径向分量构建的方法[Harrington2001]。 对于PEC球体的散射,相关理论可以在文献[Balanis1989]第650页找到;而针对均匀电介质球的问题,则参考[Harrington2001]中的第297页。多层结构中平面波传播问题的求解方法则通过建立并解决场系数线性系统实现,这些系统的构建基于边界条件匹配原则[Chew1995]。 关于如何精确计算多层球体散射场系数的研究成果也非常丰富,可以参考[Pena2009]及其引用文献。
  • Matlab超源码-ElasticMatrix: 使用法模拟各向异性弹性ElasticMatrix软件...
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    ElasticMatrix是一款基于Matlab开发的开源软件,采用分波法精确模拟多层各向异性介质中的弹性波传播。 在使用MATLAB进行超声波原始码处理时,ElasticMatrix工具箱能够通过分波方法[1,3,4]来建模弹性波在多层各向异性介质中的传播,并且可以推广至横观各向同性对称的情况。安装该工具箱需要将其源代码和示例添加到MATLAB的工作路径中,可以通过以下命令实现: 要添加ElasticMatrixToolbox的源代码及所有示例: ```matlab addpath(genpath(/ElasticMatrix)) ``` 仅需添加没有示例的ElasticMatrix工具箱源代码,则使用如下命令: ```matlab addpath(/ElasticMatrix/src-pw) ``` 其中,`src-pw`文件夹包含了所有的源代码。 该软件已在MATLAB 2016a及更高版本中进行了测试,并且可以在大多数个人笔记本电脑和台式机上运行。此外,在MATLAB环境中查看html文档的步骤如下: 执行命令: ```matlab help(or press F1)->Supplemental Software->ElasticMatrixToolbox./exam ``` 以上即为使用该工具箱的基本指导信息。
  • 平面与透
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    本研究探讨了平面电磁波在不同介质界面处的反射与透射现象,通过理论建模和数值模拟,深入分析反射系数、透射系数及其物理意义。 在学习电磁波的过程中遇到了一些难题,尤其是在这一章的学习上感到有些吃力。为了更好地掌握这部分内容,我整理了一些资料供大家参考和学习。
  • 基于FDTD算法传播
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    本研究运用时域有限差分(FDTD)算法对多层介质环境中波的传播特性进行深入解析和仿真分析。 运用FDTD算法分析多层媒质中波的传播是毕业论文的主题之一。该研究将探讨在不同材料组成的多层结构中电磁波的传输特性,并利用有限差分时域方法进行数值模拟,以期获得更深入的理解和有价值的结论。
  • 关于/金属/透明导电椭偏光谱
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    本研究探讨了介质-金属-介质结构透明导电多层膜的光学性质,通过椭偏光谱技术进行详细分析,以优化材料在光电设备中的应用性能。 拥有介质金属介质结构的透明导电多层膜在光学与电学性能上优于单层透明导电氧化物膜或金属膜,并且可以在低温条件下制备。通过磁控溅射技术,在室温下制备了ZnO-Ag-SiN透明导电多层膜,随后进行了变角度椭圆偏振光谱测量。首先对每种单层材料建立了物理模型并进行拟合,获得了各层的折射率和消光系数。然后利用这些单层膜的数据构建了一个适用于整个多层结构的模型,并调整参数以使该模型预测值与实验数据吻合。 研究结果显示,在不同O2和Ar流量比下制备ZnO衬底层时,功能层Ag中Drude理论计算出的载流子浓度几乎不变,但迁移率有所不同。当O2和Ar的比例使得ZnO处于氧化状态时,Ag层显示出最高的电子迁移率,并且X射线衍射分析表明,在这种条件下Ag层具有最强的结晶强度及择优取向。
  • 平面电/磁偶极子:利用MATLAB计算任意平面电或磁偶极子产生近场电场
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    本研究运用MATLAB仿真技术,探讨并计算了平面分层介质内电、磁偶极子在不同层级下的近场电场分布情况,为深入理解电磁波传播特性提供了理论依据。 此代码用于计算在平面分层介质环境中由电或磁偶极子(J 或 M)辐射引起的近场。该代码通过求解Sommerfeld积分并利用传输线模型处理设定,能够应对各种情况下的电磁波传播问题。对偶极子的位置和方向没有限制,并且可以使用任意数量的层进行模拟,请修改SampleConfiguration文件以创建您的配置环境。假设介质参数是各向同性的,但支持复值(有损及等离子体)以及左手材料(LH)的参数输入。此外,用户可以在界面添加表面导电片来仿真石墨烯或其他二维金属的情况,并且可以考虑在顶层和/或底层添加PEC/PMC端子以模拟接地平面基板或平行平板波导场景。需要注意的是,计算Sommerfeld积分十分耗时,尽管代码已经进行了加速处理,但对大量点(如100x100以上)的计算可能仍需要几分钟到几小时的时间。