基于广义斯奈尔定律的声超表面设计
文献综述
一、课题的研究意义
当前的声研究中，超材料的研究是一个热点话题。超材料是自然界没有的，通过人工合成的复合材料，所以它们通常具备一些自然材料所没有的特殊特性。声学超材料往往拥有巧妙的设计结构，通过它们可以实现对波传输方向的操纵。最近，有一种超薄的超材料成为研究热点，它被称为“超表面”。
广义斯奈尔定律是传统斯奈尔定律（可应用于声学领域）的修正版本，它可以帮助我们进行声学领域的相关计算，从而达到通过改变反射平面的结构来实现任意反射角的调制的目的。广义斯奈尔定律：。
声超表面的研究有着重要的科学意义，也有广泛的应用前景，因为声超表面基于声相位的突变实现波阵面的自由调控，打破了对传播效应的依赖。所以我们可以利用声超表面来实现平面聚焦、声吸收、异常反射等方向的研究。
二、课题研究的历史
斯奈尔定律是光学领域的重要定律，其主要内容为：当光波从一种介质传播到另一种具有不同折射率的介质时，会发生折射现象，其入射角与折射角之间的关系为。由于声的传输同样是根据波的性质进行的，因此该定律同样可应用于声学领域。而广义斯奈尔定律是斯奈尔定律的修正版本，同时该定律的推导只用了光的波动性，所以它也可以直接应用到声学领域，即。
根据传统声学反射理论，当声波以特定角度入射平面时，反射声波也必定按照同等大小的反射角度出射。然而在广义斯奈尔定律的帮助下，我们证明了可以通过改变反射平面的结构来实现反射角的调制（通过在反射平面上设置特殊的反射相位结构）。
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