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现代声学原理

样章
作者：
程建春 编著
定价：
68.00元
ISBN：
978-7-04-059237-5
版面字数：
690.000千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2023-11-27
读者对象：
高等教育
一级分类：
物理学与天文学类
二级分类：
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类：
物理学研究生教材

本书是南京大学程建春教授在多年教学经验基础上，根据声学专业研究生核心课程“声学原理”的教学大纲编写而成。本书系统介绍了流体介质中声波的激发、传播、接收和调控的基本原理和分析方法，主要内容包括：理想流体中声波的基本性质，声波的辐射、散射和衍射，管道和腔体中的声场，非理想流体中的声波，层状和运动介质中的声传播，以及有限振幅声波的传播及其物理效应。

本书可作为高等学校理工科研究生的教材，也可作为声学研究工作者和技术人员的参考书。

  • 前辅文
  • 第一章 理想流体中声波的基本性质
    • 1.1 声波方程和声场的性质
      • 1.1.1 Euler坐标下的守恒定律
      • 1.1.2 线性声波方程和速度势
      • 1.1.3 声场能量守恒方程
      • 1.1.4 初始条件，边界条件和声场的唯一性
      • 1.1.5 声学中的互易原理
      • 1.1.6 波动方程的空间变换不变性
    • 1.2 行波解和平面波展开
      • 1.2.1 直角坐标中的平面行波
      • 1.2.2 角谱展开和隐失波
      • 1.2.3 有源问题和三维Green函数
      • 1.2.4 球面行波和Weyl公式
      • 1.2.5 柱面行波和二维Green函数
    • 1.3 平面界面上声波的反射和透射
      • 1.3.1 介质平面上声波的反射和透射
      • 1.3.2 Gauss束的反射和包络位移
      • 1.3.3 球面波的反射和侧面波
      • 1.3.4 瞬态平面波的反射和透射
      • 1.3.5 人工结构表面及广义Snell定律
    • 1.4 离散分层介质和周期分层结构
      • 1.4.1 N层结构的传递矩阵法
      • 1.4.2 N层结构的阻抗率传递法
      • 1.4.3 周期分层结构与能带特性
    • 习题
  • 第二章 无限空间中声波的辐射
    • 2.1 多极子展开和相控阵
      • 2.1.1 脉动球和单极子声源
      • 2.1.2 横向振动球和偶极子声源
      • 2.1.3 纵向和横向四极子声辐射
      • 2.1.4 小区域体源和面源的辐射
      • 2.1.5 声束聚集和Airy声束
    • 2.2 平面声源的辐射
      • 2.2.1 声场的Green函数表示
      • 2.2.2 阻抗障板上的活塞辐射
      • 2.2.3 非均匀阻抗平面
      • 2.2.4 平面源辐射场的柱函数表示
    • 2.3 球状声源的辐射
      • 2.3.1 球面振动向无限空间的辐射
      • 2.3.2 球面上的点源辐射
      • 2.3.3 点源声场的球函数展开
      • 2.3.4 球坐标中的多极展开
    • 2.4 柱坐标中的声场
      • 2.4.1 点源声场的柱函数展开
      • 2.4.2 螺旋波模式及其生成
      • 2.4.3 有限束超声场和抛物近似
      • 2.4.4 非衍射波束
    • 习题
  • 第三章 声波的散射和衍射
    • 3.1 刚性和介质球体的散射
      • 3.1.1 介质球体对任意入射波的散射
      • 3.1.2 刚性球体对平面波的散射
      • 3.1.3 介质球体对平面波的散射
      • 3.1.4 水中气泡的散射和共振散射
    • 3.2 任意形状散射体的散射
      • 3.2.1 Kirchhoff积分公式
      • 3.2.2 散射的积分方程方法
      • 3.2.3 可穿透散射体的散射
      • 3.2.4 表面散射和声景的设计
    • 3.3 非均匀区域的散射
      • 3.3.1 非均匀区域的声波方程
      • 3.3.2 Lippmann-Schwinger积分方程
      • 3.3.3 非稳态不均匀区的散射
      • 3.3.4 随机分布散射体的散射
      • 3.3.5 周期结构中声波的散射
    • 3.4 刚性楔和屏的声衍射
      • 3.4.1 刚性楔对声波的衍射
      • 3.4.2 刚性屏对平面波的衍射
      • 3.4.3 刚性地面上的有限屏
    • 习题
  • 第四章 管道中的声传播和激发
    • 4.1 等截面波导中声波的传播
      • 4.1.1 刚性壁面的等截面波导
      • 4.1.2 阻抗壁面的等截面波导
      • 4.1.3 刚性和阻抗壁面的矩形波导
      • 4.1.4 刚性和阻抗壁面的圆形波导
    • 4.2 等截面波导中声波的激发
      • 4.2.1 振动面激发的瞬态波形
      • 4.2.2 波导中点声源的激发
      • 4.2.3 管道壁面振动激发的声场
      • 4.2.4 有限长管道中的驻波
    • 4.3 突变截面波导的平面波近似
      • 4.3.1 平面波近似下的边界条件
      • 4.3.2 具有N节扩张/收缩管的管道
      • 4.3.3 周期截面波导
    • 4.4 集中参数模型
      • 4.4.1 典型子结构的集中参数模型
      • 4.4.2 具有N个旁支结构的管道
      • 4.4.3 周期旁支结构的管道
    • 习题
  • 第五章 腔体中的声场
    • 5.1 简正模式理论
      • 5.1.1 刚性壁面腔体的简正模式
      • 5.1.2 阻抗壁面腔体的简正模式
      • 5.1.3 阻抗壁面腔体中的频域解
      • 5.1.4 阻抗壁面腔体中的时域解
    • 5.2 高频近似和扩散声场
      • 5.2.1 稳态声场和瞬态声场
      • 5.2.2 扩散场中的能量关系
      • 5.2.3 扩散体和Schroeder扩散体
      • 5.2.4 长房间的声场分布问题
    • 5.3 低频近似和Helmholtz共振腔
      • 5.3.1 封闭腔的低频近似
      • 5.3.2 障板上的Helmholtz共振腔
      • 5.3.3 Helmholtz共振腔阵列
      • 5.3.4 自由场中的Helmholtz共振腔
    • 习题
  • 第六章 非理想流体中声波的传播和激发
    • 6.1 黏性和热传导流体中的声波
      • 6.1.1 本构关系和守恒方程
      • 6.1.2 线性化耦合声波方程
      • 6.1.3 能量守恒关系
      • 6.1.4 黏性介质中的声波方程
    • 6.2 耗散介质中声波的传播和散射
      • 6.2.1 耗散介质中的平面波模式
      • 6.2.2 声学边界层理论
      • 6.2.3 边界层的声能量损失
      • 6.2.4 耗散介质中微球的散射
    • 6.3 毛细管和狭缝中的平面声波
      • 6.3.1 管道中平面波的传播和衰减
      • 6.3.2 微穿孔材料和共振吸声结构
      • 6.3.3 狭缝中平面波的传播和衰减
      • 6.3.4 热声效应和热声致冷
    • 6.4 流体和生物介质中声波的衰减
      • 6.4.1 经典衰减和反常衰减
      • 6.4.2 生物介质中的声衰减和时间分数导数
      • 6.4.3 含有分数Laplace算子的声波方程
      • 6.4.4 Kramers-Kronig色散关系
    • 习题
  • 第七章 层状介质中的声波和几何声学
    • 7.1 平面层状波导
      • 7.1.1 单一均匀层波导中的简正模式
      • 7.1.2 Pekeris波导和Airy波
      • 7.1.3 Pekeris波导中声波的单频激发
      • 7.1.4 阻抗型边界的层状波导
    • 7.2 WKB近似方法
      • 7.2.1 WKB近似理论
      • 7.2.2 转折点附近的解
      • 7.2.3 渐近匹配方法
      • 7.2.4 转折点波导中声波的激发
    • 7.3 几何声学近似
      • 7.3.1 几何声学和Fermat原理
      • 7.3.2 圆弧焦散线附近的声场
      • 7.3.3 平面层状介质中的声线
      • 7.3.4 非稳定流动介质的几何声学
    • 7.4 径向分布介质中的声传播
      • 7.4.1 径向连续分布介质中的声线方程
      • 7.4.2 幂次分布结构中的声线和声黑洞
      • 7.4.3 基于波动方程的严格解
      • 7.4.4 Gauss声束入射时空间声场的分布
      • 7.4.5 球坐标中径向分布的折射率
    • 习题
  • 第八章 运动介质中的声传播和激发
    • 8.1 匀速运动介质中的声波
      • 8.1.1 波动方程和速度势
      • 8.1.2 平面波和平面界面
      • 8.1.3 无限大空间中点声源产生的场
      • 8.1.4 管道中声波的激发和传播
    • 8.2 运动声源激发的声波
      • 8.2.1 匀速运动点声源激发的声场
      • 8.2.2 运动声源的辐射功率
      • 8.2.3 非匀速运动的声源
    • 8.3 非均匀流动介质中的声波
      • 8.3.1 无旋流介质中的等熵声波
      • 8.3.2 分层流介质中的声波
      • 8.3.3 径向分布的轴向流介质
      • 8.3.4 非稳定流动介质
    • 8.4 湍流产生的声波
      • 8.4.1 Lighthill理论
      • 8.4.2 广义Lighthill理论
      • 8.4.3 广义Lighthill方程的积分解
      • 8.4.4 漩涡产生的声波
    • 习题
  • 第九章 有限振幅声波的传播和激发
    • 9.1 二阶非线性声波方程的微扰法
      • 9.1.1 二阶非线性声波方程
      • 9.1.2 非线性与耗散的相互竞争
      • 9.1.3 微扰的重整化解
      • 9.1.4 多尺度微扰展开
    • 9.2 单变量二阶非线性声波方程
      • 9.2.1 速度势的二阶非线性方程
      • 9.2.2 一维行波的Burgers方程
      • 9.2.3 Westervelt方程
      • 9.2.4 生物介质中的非线性方程
      • 9.2.5 弛豫介质中的非线性声波方程
    • 9.3 含气泡液体中的非线性声波
      • 9.3.1 含气泡液体中的耦合非线性方程
      • 9.3.2 耦合非线性方程的微扰解
      • 9.3.3 低频非线性声波方程
      • 9.3.4 低频等效非线性参量
    • 9.4 有限振幅声束的传播
      • 9.4.1 有限振幅声束的KZK方程
      • 9.4.2 准线性理论
      • 9.4.3 Gauss束非线性声场
      • 9.4.4 参量阵理论及低频定向声束
    • 习题
  • 第十章 有限振幅声波的物理效应
    • 10.1 声辐射压力和声悬浮
      • 10.1.1 声辐射应力张量
      • 10.1.2 刚性小球的声悬浮
      • 10.1.3 可压缩球的声悬浮
      • 10.1.4 液体中气泡的声悬浮
    • 10.2 声流理论和微声流
      • 10.2.1 Eckart声流理论
      • 10.2.2 Nyborg声流理论
      • 10.2.3 刚性平面界面附近的声流
      • 10.2.4 刚性微球附近的微声流
    • 10.3 声空化效应
      • 10.3.1 液体的空化核理论
      • 10.3.2 RPNN气泡振动方程
      • 10.3.3 Keller-Miksis模型
      • 10.3.4 气泡振动分析
    • 10.4 热效应和高强度聚焦超声
      • 10.4.1 非生物介质中的温度场方程
      • 10.4.2 温度场的Green函数解
      • 10.4.3 生物介质中的温度场方程
      • 10.4.4 生物传热的Pennes方程及其解析解
    • 习题
  • 参考文献
  • 附录 英汉人名对照
  • 附录 检索

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