界面波也稱內波最低態。發生在兩種不同密度流體界面處的波動。其波振幅在界面處具有最大值，隨著與界面距離增大而以雙曲正弦形式遞減。其傳播速度比表面波波速低得多，若上下兩流體層都較厚時，則兩者之比為兩流體相對密度差之平方根。
基本介紹
- 中文名：界面波
- 外文名：Interfacial wave
- 別稱：內波最低態
- 發生地點：在兩種不同密度流體界面處
- 領域：力學
- 相關名詞：表面波、內波
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名詞介紹
界面波也稱內波最低態。發生在兩種不同密度流體界面處的波動。其波振幅在界面處具有最大值，隨著與界面距離增大而以雙曲正弦形式遞減。其傳播速度比表面波波速低得多，若上下兩流體層都較厚時，則兩者之比為兩流體相對密度差之平方根。
內波理論
在最簡單的情況下，考慮一個兩層流體，其中具有均勻密度的流體的均勻密度ρ1覆蓋著具有均勻密度的流體平板ρ2。 任意地，兩層之間的界面被認為位於z = 0。 上層和下層中的流體被認為是非旋轉的。 因此，每層中的速度由速度勢的梯度給出，
電位本身滿足拉普拉斯方程：
假設域是無界和二維的（在x-z平面中），並且假設波在x中是周期性的，波數為k> 0，則方程 在每層中減少到z中的二階常微分方程。 如果用有界解決方案，每層的速度勢能是
和
A：波的幅度，w：角頻率。 在得出這種結構時，在需要質量和壓力連續性的界面處已經使用了匹配條件。 這些條件也給出了分散關係：
其中減少的重力g'基於上層和下層之間的密度差：
g地球的重力常數。 注意，通過設定g'= g，色散關係與深水表面波的關係相同。
內波
概念
“內波”從字面上看，就是發生在流體內部的波動。“內波”的產生，應具備兩個條件，一是流體密度穩定分層；二是要有擾動源，兩者缺一不可。內波既出現在大氣當中，也普遍出現在海洋當中。
內波是一種水下波，通常發生在分層介質中，是在海洋內部密度不均勻水層間發生的一種波動。只要海水密度穩定分層，並有擾動源存在，內波就會產生。由於內波的能量比相應的表面波小得多，只需小小的擾動就能引起內波的形成，且這種擾動是普遍存在的。因此，內波像海面波浪一樣廣泛發育於各大洋中，只是其波長、振幅、周期、傳播速度及存在深度有很大的變化。由於內波的存在，在界面上下水質點運動的方向相反，在界面處發生最大速度剪下，可形成速度可高達1. 5m/s以上的內波流，猶如銳利的剪刀，破壞力極大。
區別
內波與表面波雖然都是液體波動，但它們又各不相同。空氣與水的密度相差近千倍，在海面形成的波浪，它的波動最大值在海面，隨著深度增加而減少，到達一定深度就消失了。
