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菲涅耳弹性曲面


平面的包络

 lx+my+nz=c,
(1)

其中 c 是波在方向 (l,m,n) (即,lmn方向余弦) 上的传播速度,被称为给定介质的波面(Love 1944,第 299 页)。

在各向同性介质中,clmn 无关,由下式给出

 (lambda+2mu-rhoc^2)(mu-rhoc^2)^2=0
(2)

其中 rho 是介质密度,lambdamu 是所谓的固体的拉梅常数。然后,波面是双叶的,两个叶片都是球体(Love 1944,第 299 页)。

在各向异性的情况下,曲面由三个叶片组成,对应于 c^2 的值,这些值是以下方程的根

 |lambda_(11)-rhoc^2 lambda_(12) lambda_(31); lambda_(12) lambda_(22)-rhoc^2 lambda_(23); lambda_(31) lambda_(23) lambda_(33)-rhoc^2|=0,
(3)

其中 lambda_(ij)lmn 的函数,以应变能函数的系数表示(Christoffel 1877,Love 1944,第 299 页)。Green(1839)表明,对于允许纯横向平面波传播的弹性固体的最一般情况,波面由一个球面和两个叶片组成,这两个叶片是平面(1)的包络,并受以下条件约束

 (l^2)/(c^2-L/rho)+(m^2)/(c^2-M/rho)+(n^2)/(c^2-N/rho)=0,
(4)

其中 LMN 是曲面的特征常数。这两个叶片对应于所谓的菲涅耳波面(Love 1944,第 299 页)。

FresnelsElasticitySurface

上面的图像显示了具有特定弹性参数的菲涅耳波面的两个叶片 (JavaView)。

von Seggern(1993,第 304 页)将菲涅耳弹性曲面定义为由下式给出的四次曲面

 r=sqrt(a^2x^2+b^2y^2+c^2z^2),
(5)

其中

 r^2=x^('2)+y^('2)+z^('2),
(6)

尽管这似乎与 Love(1944)和 JavaView 网站上描述的曲面不同。


另请参阅

四次曲面

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参考文献

Christoffel, E. B. Ann. di Mat. (Ser. 2), t. 8, 1877. Reprinted in Ges. Math. Abhandlungen, Vol. 2. Leipzig, Germany: p. 81, 1910.Fischer, G. (Ed.). Mathematische Modelle aus den Sammlungen von Universitäten und Museen, Kommentarband. Braunschweig, Germany: Vieweg, p. 17, 1986.Fischer, G. (Ed.). Plates 38-39 in Mathematische Modelle aus den Sammlungen von Universitäten und Museen, Bildband. Braunschweig, Germany: Vieweg, pp. 38-39, 1986.Green, G. "On the Propagation of Light in Crystallized Media." Cambridge Philos. Soc. Trans. 7, 121-140, 1839. Reprinted in Mathematical Papers. London, p. 293, 1871.JavaView. "Classic Surfaces from Differential Geometry: Fresnel (Single Eigenvalue)." http://www-sfb288.math.tu-berlin.de/vgp/javaview/demo/surface/common/PaSurface_Fresnel.html.Love, A. E. H. A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity, 4th ed. New York: Dover, pp. 299-300, 1944.von Seggern, D. CRC Standard Curves and Surfaces. Boca Raton, FL: CRC Press, p. 304, 1993.

在 Wolfram|Alpha 中引用

菲涅耳弹性曲面

请引用为

Weisstein, Eric W. “菲涅耳弹性曲面。” 来自 MathWorld—— Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/FresnelsElasticitySurface.html

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