现代声学原理

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。

程建春，1961年生于江苏武进，1992年于南京大学获理学博士学位，现为南京大学物理学院二级教授，2001年获国家杰出青年科学基金，2009年获中国声学学会首届马大猷声学奖，2011年获中国物理学会饶毓泰物理奖。

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 波动方程的空问变换不变性 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