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弹性非均匀体的弹性波散射特征

吴如山  安芸敬一  
【摘要】:本文用等效源法和玻恩近似导出了对一个密度和弹性常数与周围介质稍微不同的一般弹性非均匀体的弹性波散射公式。在低频范围内(瑞利散射),对一个具有任意变化的密度和弹性常数的非均匀体,其散射场可被等效为一个点源的辐射场.此等效点源由一个正比于非均匀体与周围介质的密度差的单向力和正比于非均匀体弹性常数差的力矩张量组成.我们也证明了散射场可被分解为"阻抗型"和"速度型".阻抗型的散射场在后向有一个主瓣,而在正前方无散射;相反地速度型在前向有一个主瓣,而在正后方无散射.对于米散射(Mie scattering)我们证明散射远场是两个因子的乘积:(1)单位体积的弹性波瑞利散射,(2)一个依赖于非均匀体参数变化的标量波散射因子,我们称为"体积因子".对于均匀球体和高斯非均匀体我们导出了它们的体积因子。我们也指出了体积因子和非均匀体的三维傅里叶变换之间的关系(在球对称的情况下可导出与一维傅里叶变换的关系).总的散射空间图案依赖于密度和弹性常数的各种不同组合.文中给出了某些散射图案的例子以说明弹性波散射的一般特征.

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