Angular momentum flux of nonparaxial acoustic vortex beams and torques on axisymmetric objects

物理 角动量 光的角动量 光的轨道角动量 螺旋度 总角动量 梁(结构) 角动量耦合 量子电动力学 经典力学 光学 量子力学
作者
Likun Zhang,Philip L. Marston
出处
期刊:Physical Review E [American Physical Society]
卷期号:84 (6): 065601-065601 被引量:205
标识
DOI:10.1103/physreve.84.065601
摘要

An acoustic vortex in an inviscid fluid and its radiation torque on an axisymmetric absorbing object are analyzed beyond the paraxial approximation to clarify an analogy with an optical vortex. The angular momentum flux density tensor from the conservation of angular momentum is used as an efficient description of the transport of angular momentum. Analysis of a monochromatic nonparaxial acoustic vortex beam indicates that the local ratio of the axial (or radial) flux density of axial angular momentum to the axial (or radial) flux density of energy is exactly equal to the ratio of the beam's topological charge l to the acoustic frequency ω. The axial radiation torque exerted by the beam on an axisymmetric object centered on the beam's axis due to the transfer of angular momentum is proportional to the power absorbed by the object with a factor l/ω, which can be understood as a result of phonon absorption from the beam. Depending on the vortex's helicity, the torque is parallel or antiparallel to the beam's axis.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
lian发布了新的文献求助10
6秒前
yang完成签到 ,获得积分0
6秒前
wenjing完成签到 ,获得积分10
6秒前
怡然契完成签到 ,获得积分10
8秒前
强健的面包完成签到,获得积分10
9秒前
lian完成签到,获得积分10
11秒前
Joanne完成签到 ,获得积分0
14秒前
Aiden完成签到,获得积分10
17秒前
seujyc完成签到 ,获得积分10
20秒前
Tristan完成签到 ,获得积分10
21秒前
24秒前
活力的尔蓉完成签到,获得积分10
24秒前
aajhajkahna的应助被科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
Julian的应助被科研通管家采纳,获得30
25秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得20
25秒前
风中柚子完成签到 ,获得积分10
25秒前
czn0523完成签到 ,获得积分10
26秒前
Trista0036完成签到 ,获得积分10
28秒前
郭濹涵完成签到 ,获得积分10
28秒前
杨凯悦完成签到 ,获得积分10
33秒前
Max完成签到,获得积分10
35秒前
爱吃简便泡菜的小智完成签到 ,获得积分10
39秒前
红伞伞白杆杆的应助被hkh采纳,获得10
44秒前
dw完成签到 ,获得积分10
46秒前
雪山大地发布了新的文献求助80
53秒前
高海龙完成签到 ,获得积分10
54秒前
感性的又菡完成签到,获得积分10
57秒前
无辜的若枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
S686完成签到 ,获得积分10
1分钟前
简爱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
广阔天地完成签到 ,获得积分10
1分钟前
dapan0622完成签到,获得积分10
1分钟前
v0id的应助被hkh采纳,获得10
1分钟前
红伞伞白杆杆的应助被hkh采纳,获得10
1分钟前
sheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ph完成签到 ,获得积分10
1分钟前
烽火完成签到 ,获得积分10
1分钟前
超大一块小饼干完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Les Mots du discours 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8097576
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9508110
关于积分的说明 21463898
捐赠科研通 7672177
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3407219
关于科研通互助平台的介绍 2535231
邀请新用户注册赠送积分活动 2446709