拓扑物理在水面波中的新发现和应用
|
在物理学中,有一些非常有趣和重要的结构,叫做拓扑结构。它们的特点是,它们的形状或者性质不会因为连续的变形而改变,只有通过切割或者粘合才能改变。例如,一个圆环和一个圆盘就是不同的拓扑结构,因为你不能把一个圆环拉成一个圆盘,除非你把它切开或者打一个洞。拓扑结构在各种物理系统中都有出现,比如光学、弹性、量子力学等等。
发表在《物理评论快报》的一篇论文中,研究人员发现了一些新的拓扑结构,出现在最常见的经典波动系统中:水面波。水面波是由重力和表面张力驱动的,它们可以用一个复数的函数来描述,表示水面的垂直位移。这个函数的相位就是波的相位,它的幅值就是波的振幅。如果你用两个或者多个平面波来干涉,你就可以得到一些有趣的水面波的图案。这些图案的形状取决于干涉波的频率、波长、振幅和相位差。 研究人员发现,如果你用两个或者三个平面波来干涉,你可以得到一些特殊的水面波,它们有着拓扑结构的特征。这些水面波叫做水面波涡旋,它们是由水面的相位形成的旋转结构,类似于光学中的光涡。水面波涡旋有一个整数的拓扑荷,叫做涡旋数,表示水面的相位在一个闭合的路径上变化了多少个 2π。水面波涡旋还有一个角动量,由水面的相位和振幅共同决定,它有一个轨道部分和一个自旋部分。轨道部分是由水面的相位梯度产生的,自旋部分是由水面的振幅梯度产生的。水面波涡旋的角动量是量子化的,也就是说,它只能取一些离散的值,而不是任意的值。 |
相关文章
热销商品
淘设计感拼接短外套女2026春季新款韩版休闲风宽松立领拉链夹克上衣
设计感拼接短外套女2026春季新款韩版休闲风宽松立领拉链夹克上衣
¥62.9 领券购买
淘香港煌记黄油椰子酥椰蓉曲奇饼干咸蛋潮汕特产茶点小吃零食下午茶
香港煌记黄油椰子酥椰蓉曲奇饼干咸蛋潮汕特产茶点小吃零食下午茶
¥8.9 领券购买
天轩靓纯棉情侣睡裙女春秋季长袖红色本命年睡衣新婚结婚晨袍男套装
轩靓纯棉情侣睡裙女春秋季长袖红色本命年睡衣新婚结婚晨袍男套装
¥170.05 领券购买
天TeenieWeenie小熊纯棉格子睡衣女春季新款2026休闲情侣家居服套装
TeenieWeenie小熊纯棉格子睡衣女春季新款2026休闲情侣家居服套装
¥329 领券购买
天情侣睡袍抗静电珊瑚绒长款睡衣女冬季红豆加厚法兰绒家居服浴袍男
情侣睡袍抗静电珊瑚绒长款睡衣女冬季红豆加厚法兰绒家居服浴袍男
¥152.9 领券购买
淘新款无侧缝睡衣女双层纱布纯棉长袖春秋夏薄款男情侣格子家居服
新款无侧缝睡衣女双层纱布纯棉长袖春秋夏薄款男情侣格子家居服
¥109.9 领券购买
天曼系冬季珊瑚绒情侣睡衣韩版宽松大码女家居服秋冬保暖加绒男套装
曼系冬季珊瑚绒情侣睡衣韩版宽松大码女家居服秋冬保暖加绒男套装
¥88 领券购买
天【李沁代言】七色纺睡衣男女士纯棉家居服套装情侣可外穿2026新款
【李沁代言】七色纺睡衣男女士纯棉家居服套装情侣可外穿2026新款
¥139 领券购买
淘◆AMUM孕妇装◆洋气孕期~温柔连衣裙加厚慵懒宽松复古针织背心裙
◆AMUM孕妇装◆洋气孕期~温柔连衣裙加厚慵懒宽松复古针织背心裙
¥157 领券购买
天万事利26新款真丝丝巾女100%桑蚕丝闺蜜生日礼物小斜巾花漾花与蝶
万事利26新款真丝丝巾女100%桑蚕丝闺蜜生日礼物小斜巾花漾花与蝶
¥149 领券购买
天假发女全头套式不用戴发网头顶补发自然无痕水波纹长卷发款假发套
假发女全头套式不用戴发网头顶补发自然无痕水波纹长卷发款假发套
¥139 领券购买
淘接发片一片式假发片补长直发片无痕隐形三片式接长大波浪古风汉服
接发片一片式假发片补长直发片无痕隐形三片式接长大波浪古风汉服
¥15.5 领券购买
天假发专用支架长发打理收纳放置模特头模假发片展示固定支撑架家用
假发专用支架长发打理收纳放置模特头模假发片展示固定支撑架家用
¥16.8 领券购买
天手术室棉拖鞋男款2026新款冬季室内家居防滑防水护士医护棉鞋女士
手术室棉拖鞋男款2026新款冬季室内家居防滑防水护士医护棉鞋女士
¥19.9 领券购买
天【韩星同款】fwee香草玫瑰甜妹唇彩唇釉水光镜面唇蜜滋润持显白嫩
【韩星同款】fwee香草玫瑰甜妹唇彩唇釉水光镜面唇蜜滋润持显白嫩
¥95 领券购买
天美式立领荔枝纹PU皮衣外套女2026秋季新款宽松休闲三条杠夹克上衣
美式立领荔枝纹PU皮衣外套女2026秋季新款宽松休闲三条杠夹克上衣
¥112 领券购买

