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
