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自由空间中球形粒子的负向声辐射力
文献摘要：
针对一定声场作用下自由空间中的球形粒子,首先分析了声散射过程中的吸收声功率、散射声功率和损失声功率以及三者之间的关系,并通过计算发现了由于参数选取不当导致的负吸收现象.接着从动量守恒定律出发推导了声辐射力的一般表达式,阐释了声辐射力与声能流之间的关系,并从理论和计算两方面验证了负向声辐射力的存在.当负向声辐射力产生时,声波的背向散射被抑制.在此基础上,进一步研究了粒子的偏心特性和流体的黏度这两种常见因素对负向声辐射力的影响.利用球函数的加法公式推导了偏心球的散射系数和声辐射力公式,结果显示偏心距离、粒子的材料等都会显著改变负向声辐射力的产生条件.在低频近似下,由于流体黏度附加的正向声辐射力是否能完全抵消原来的负向声辐射力将决定最终的声辐射力方向.该结果对利用负向声辐射力制成单行波声学镊子来实现对特定粒子的操控有着理论指导意义.
文献关键词：
中图分类号：
作者姓名：
臧雨宸;林伟军;苏畅;吴鹏飞;常钦
作者机构：
中国科学院声学研究所 北京 100190;中国科学院大学 北京 100049
文献出处：
引用格式：
[1]臧雨宸;林伟军;苏畅;吴鹏飞;常钦-.自由空间中球形粒子的负向声辐射力)[J].声学学报,2022(03):379-393
A类：
B类：
自由空间,声辐射力,声场,下自,声散射,收声,声功率,失声,参数选取,负吸收,动量守恒定律,声能流,背向散射,加法,公式推导,散射系数,和声,偏心距,流体黏度,抵消,成单,单行,行波,声学,镊子,操控
AB值：
0.264791
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