●（上卷）
章理想流體中聲波的基本性質1
1.1理想流體中的聲波方程1
1.1.1Lagrange坐標下的波動方程1
1.1.2Euler坐標下的守恆定律6
1.1.3小振幅聲波方程和線性化條件11
1.1.4速度勢和二階非線性方程15
1.1.5Lagrange坐標與Euler坐標的關繫18
1.1.6曲線坐標繫中的聲波方程20
1.2聲場的基本性質24
1.2.1聲場的能量關繫和Lagrange密度24
1.2.2初始條件、邊界條件以及局部反應界面28
1.2.3時域和頻域聲場的唯一性34
1.2.4疊加原理和反演對稱性39
1.2.5聲學中的互易原理40
1.3行波解和平面波展開42
1.3.1直角坐標中的平面行波和駐波場43
1.3.2角譜展開、倏逝波和能量關繫50
1.3.3有源問題的平面波展開法和三維Green函數53
1.3.4球面行波、平面波展開和Weyl公式55
1.3.5柱面行波、二維Green函數及其平面波展開59
1.4平面界面上聲波的反射和透射66
1.4.1介質界面上的反射、透射及零折射率67
1.4.2阻抗界面上的反射和吸聲繫數以及蠕行波74
1.4.3瞬態平面波的反射和透射78
1.4.4有限寬波束的反射和透射83
1.4.5人工結構表面及廣義Snell定律89
1.5隔聲和離散分層介質92
1.5.1隔聲的基本規律和質量作用定律93
1.5.2薄板的隔聲和“吻合”效應97
1.5.3薄板對瞬態波和球面波的透射99
1.5.4N層結構的傳遞矩陣法102
1.5.5N層結構的阻抗率傳遞法105
1.5.6周期分層結構與能帶特性107
1.6聲波的度量、測量和分析112
1.6.1聲壓級、加權聲壓級和倍頻程帶112
1.6.2聲波的相干性和拍的概念121
1.6.3聲波接收的基本原理和聲強計125
1.6.4時頻分析和聲學中的不確定關繫130
1.6.5聲學中的隨機信號和相關函數134
第2章無限和半無限空間中聲波的輻射139
2.1多極子展開和Sommerfeld輻射條件139
2.1.1單極子和自由空間的Green函數139
2.1.2偶極子聲輻射和點力源的輻射145
2.1.3縱向和橫向四極子聲輻射151
2.1.4小區域體源輻射和湍流聲輻射154
2.1.5小區域面源輻射以及Sommerfeld輻射條件157
2.2組合聲源和相控陣理論160
2.2.1兩個同相脈動球源的組合輻射161
2.2.2線陣的輻射和相控陣166
2.2.3聲束的聚焦和聲稜鏡聚焦169
2.2.4任意彎曲聲束的形成172
2.2.5Airy聲束和能量有限的Airy束176
2.3圓柱狀聲源的輻射183
2.3.1柱坐標中分離變量法和Hankel變換183
2.3.2振動圓柱體向無限空間中的輻射194
2.3.3圓柱體上的活塞振動和穩相法200
2.3.4點源聲場的柱函數展開208
2.3.5存在剛性圓柱時空間的Green函數212
2.3.6螺旋波模式及其相控陣生成方法215
2.4球狀聲源的輻射220
2.4.1球坐標中的分離變量法220
2.4.2球面振動向無限空間的輻射229
2.4.3點源聲場的球函數展開239
2.4.4存在剛性球時空間的Green函數242
2.4.5圓錐區域內波動方程的解245
2.5平面界面附近的聲輻射251
2.5.1聲場的Green函數表示以及剛性平面251
2.5.2阻抗平面前點聲源的輻射256
2.5.3分層平面前點聲源的輻射和側面波260
2.5.4無限大剛性或阻抗障板上的活塞輻射271
2.5.5圓形剛性活塞輻射的瞬態解284
2.5.6自由空間的圓盤輻射287
2.5.7平面上非相干源的輻射289
2.6有限束超聲場和非衍射波293
2.6.1有限束超聲場和拋物近似293
2.6.2Gauss和Bessel函數型聲場以及非衍射聲場297
2.6.3非衍射波束的廣義譜展開和經典X波299
2.6.4等聲速非衍射波束和能量有限的波305
2.6.5超聲速非衍射波束和高階X波305
2.7聲波與聲源的相互作用308
2.7.1無限大膜橫向自由振動的聲輻射308
2.7.2膜橫向振動與聲輻射的耦合310
2.7.3剛性障板上圓膜振動的耦合聲輻射316
2.7.4無限大薄板中行波的聲輻射321
2.7.5薄板振動與聲輻射的耦合325
2.7.6剛性障板上薄板振動的耦合聲輻射329
第3章聲波的散射和衍射333
3.1柱體和球體的散射333
3.1.1無限長圓柱體對平面波的散射333
3.1.2球體對平面波的散射和Rayleigh散射341
3.1.3水中氣泡的散射和共振散射351
3.1.4剛性和阻抗型球體對球面波的散射353
3.1.5橢圓柱體的散射和修正Mathieu函數356
3.2任意形狀散射體的散射361
3.2.1Kirchho.積分公式361
3.2.2散射的積分方程方法365
3.2.3可穿透散射體的散射368
3.2.4存在多個散射體情況以及多重散射372
3.2.5散射體附近的聲輻射374
3.2.6表面散射和聲景的設計375
3.3非均勻區域的散射384
3.3.1非均勻區域的聲波方程及其散射形式384
3.3.2Lippmann-Schwinger積分方程389
3.3.3Born級數和Born近似392
3.3.4非穩態不均勻區對聲波的散射394
3.3.5隨機分布散射體的散射和相干散射400
3.4剛性屏和楔的聲衍射405
3.4.1剛性半無限大屏對平面波的衍射405
3.4.2剛性屏對二維柱面波的衍射412
3.4.3剛性楔對二維和三維聲波的衍射413
3.4.4楔形區內的聲場和鏡像法418
3.4.5剛性地面上的有限屏及數值計算421
3.5周期結構中聲波的散射和低頻近似427
3.5.1周期介質和能帶結構427
3.5.2低頻有效聲速和各向異性434
3.5.3二維固體周期結構中的彈性波437
3.5.4一維均質化近似的多尺度展開理論446
3.5.5高維均質化近似和各向異性450
3.6逆散射和衍射CT理論453
3.6.1邊界反演的Kirchho近似和背向散射454
3.6.2非均勻介質反演的Born和Rytov近似457
3.6.3二維近場衍射CT理論和濾波反傳播方法460
3.6.4反射模式的衍射CT和譜估計技術465
3.6.5聲源反演和Tikhonov正則化方法469
第4章管道中的聲傳播和激發473
4.1等截面波導中聲波的傳播473
4.1.1剛性壁面的等截面波導和截止頻率473
4.1.2阻抗壁面的等截面波導和模式衰減479
4.1.3剛性和阻抗壁面的矩形波導以及平面波條件482
4.1.4剛性和阻抗壁面的圓形波導489
4.1.5剛性壁面的橢圓柱體波導和Mathieu方程493
4.2等截面波導中聲波的激發501
4.2.1波導中單頻聲波的振動面激發501
4.2.2振動面激發的瞬態波形及其特征506
4.2.3頻率域Green函數和脈動球的輻射阻抗508
4.2.4波導中的時間域Green函數513
4.2.5管道壁面振動激發的聲場515
4.2.6有限長管道中的駐波和非均勻阻抗的反射517
4.3突變截面波導及平面波近似522
4.3.1模式展開法和積分方程方法523
4.3.2平面波近似和體積速度連續529
4.3.3常見的管道繫統和聲阻抗轉移公式534
4.3.4駐波管及吸聲材料法向繫數的測量541
4.3.5具有N節擴張/收縮管（或周期截面）的管道544
4.4集中參數模型547
4.4.1典型子結構的集中參數模型和Helmholtz共振腔548
4.4.2具有子結構的管道繫統和聲濾波器550
4.4.3聲學二端口網路和集中參數繫統554
4.4.4具有N個旁支結構的管道558
4.4.5周期旁支結構的管道和能帶結構560
4.5緩變截面管道中的平面波564
4.5.1Webster方程和Salmon號筒564
4.5.2指數曲線形號筒和出聲口的聲阻抗567
4.5.3其他Salmon號筒和一般Salmon號筒569
4.5.4Webster方程的WKB近似572
4.5.5一般管道的WKB近似以及轉折點574
《現代聲學科學與技術叢書》書目
（下卷）
第5章腔體中的聲場
第6章非理想流體中聲波的傳播和激發
第7章層狀介質中的聲波和幾何聲學
第8章運動介質中的聲傳播和激發
第9章有限振幅聲波的傳播
0章有限振幅聲波的物理效應
主要參考書目
附錄
索引（上下卷）
內容簡介
本書繫統地介紹了流體介質中聲波的激發、傳播和接收的基本原理和分析方法。主要內容包括：理想流體中聲波的基本性質；聲波的輻射、散射和衍射；管道和腔體中的聲場；非理想介質中的聲波；層狀和運動介質中的聲傳播；以及有限振幅聲波的傳播及其物理效應。
