Введение в физическую акустику

  

Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984. — 403 с.

В книге дано сжатое изложение физической акустики - области физики, изучающей взаимодействия акустических волн с веществом на макро и микроскопических уровнях. приведены основные сведения из механики сплошной среды, необходимые для анализа проблем физической акустики. Изложены линейные и нелинейные задачи акустики газов, жидкостей и твердых тел. Рассмотрены проблема "Турбулентность и звук", основы акустики магнитных сред и кристаллоакустики. Даны важнейшие сведения по акусто-электронике и акустооптике. Ряд разделов книга иллюстрирован изложением методики экспериментов и экспериментальными данными.

Книга предназначена для студентов физических, физико - технических и физико - химических специальностей, аспирантов, преподавателей ВУЗов, слушателей факультетов повышения квалификации, инженеров - акустиков, а также для лиц, занимающихся механикой жидкостей и газов, теорией упругости, физикой твердого тела, радиофизикой, обработкой сигналов, гидроакустикой и геофизикой.



Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ
Часть I. ВОЛНЫ В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ
§ 1. Идеальная жидкость
§ 2. Вязкая и теплопроводящая жидкость
§ 3. Примеры точных решений
§ 4. Законы подобия. Безразмерные числа в гидродинамике
§ 5. Приближенные решения уравнений вязкой жидкости при больших и малых числах Рейнольдса. Пограничный слой
§ 6. Волны на поверхности жидкости
§ 7. Турбулентное движение жидкости. Закон «двух третей»
Глава 2. ЗВУКОВЫЕ ВОЛНЫ В ГАЗАХ И ЖИДКОСТЯХ. РЕЛАКСАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ
§ 1. Звуковые волны бесконечно малой амплитуды в идеальной среде
§ 2. Скорость звука и поглощение в газах и жидкостях
§ 3. Дисперсия и поглощение звука. Экспериментальные исследования
§ 4. Релаксация объемной вязкости
§ 5. Релаксация сдвиговой вязкости в жидкостях
§ 6. Акустическая спектроскопия
Глава 3. ОСНОВЫ НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ
§ 1. Плоская волна конечной амплитуды в газе и жидкости в отсутствие диссипации
§ 2. Экспериментальные методы исследования
§ 3. Плоская нелинейная волна в среде с диссипацией
§ 4. Нелинейные плоские волны в среде с дисперсией
§ 5. Сферические и цилиндрические нелинейные волны
§ 6. Ограниченные пучки
Глава 4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ АНТЕННЫ
§ 1. Взаимодействие нелинейных волн
§ 2. Стоячие нелинейные волны и резонаторы
§ 3. Параметрические процессы в нелинейных волнах. Параметрическая излучающая и приемная антенны
§ 4. Статистические явления при распространении нелинейных акустических волн
§ 5. Поглощение звука шумом. Акустическая турбулентность
Глава 5. РАДИАЦИОННОЕ ДАВЛЕНИЕ. АКУСТИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ
§ 1. Радиационное давление. Общие сведения
§ 2. Радиационная сила давления звука на взвешенные сферические частицы
§ 3. Взаимодействие двух сферических частиц в звуковом поле
§ 4. Акустические течения
Глава 6. АКУСТИЧЕСКАЯ КАВИТАЦИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В СРЕДЕ С ПУЗЫРЬКАМИ
§ 2. Динамика одиночного газового пузырька в акустическом поле
§ 3. Динамика одиночного парового пузырька
§ 4. Асимметричное захлопывание кавитационных пузырьков в жидкости
§ 5. Кавитационная область и пороги кавитации
§ 6. Распространение звука в среде с пузырьками
Глава 7. ТУРБУЛЕНТНОСТЬ И ЗВУК
§ 2. Приближение геометрической акустики
§ 3. Приближенный учет дифракционных поправок. Метод плавных возмущений
§ 4. Задача о рассеянии звука на турбулентности
§ 5. Эксперименты по рассеянию звука на турбулентных неоднородностях
Часть II. ВОЛНЫ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
§ 1. Основные сведения из теории упругости
§ 2. Продольные и поперечные волны в изотропном твердом теле
§ 3. Отражение и преломление продольных и поперечных волн
§ 4. Поверхностные волны Рэлея
§ 5. Другие типы поверхностных волн
§ 6. Волны в пластинках и стержнях
Глава 9. ОСНОВЫ КРИСТАЛЛОАКУСТИКИ
§ 1. Плоские упругие волны в кристаллах. Уравнение Кристоффеля. Квазипродольные и квазипоперечные волны
§ 2. Влияние симметрии упругих свойств на распространение волн. Пример расчета для кубического кристалла
§ 3. Поток энергии. Фазовая и групповая скорости
§ 4. Волны в пьезоэлектрических кристаллах. Коэффициент электромеханической связи
§ 5. Отражение и преломление упругих волн на границах раздела
§ 6. Поверхностные волны в кристаллах
§ 7. Учет дискретности кристаллической решетки. Акустическая активность и другие эффекты, обусловленные микроструктурой
Глава 10. ПОГЛОЩЕНИЕ И СКОРОСТЬ ЗВУКА В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ТЕПЛОВЫМИ ФОНОНАМИ И ДИСЛОКАЦИЯМИ. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭМИССИЯ
§ 2. Поглощение звука в изотропных диэлектриках
§ 3. Некоторые сведения о колебаниях кристаллической решетки и фононах
§ 4. Взаимодействие звуковых волн с тепловыми фононами. Микроскопическое рассмотрение. Низкие температуры и гиперзвуковые частоты
§ 5. Взаимодействие звуковых волн с тепловыми фононами. Макроскопическое рассмотрение. Высокие (комнатные) температуры и ультразвуковые частоты
§ 6. Дислокационное поглощение и дисперсия звука. Акустическая эмиссия
Глава 11. НЕЛИНЕЙНАЯ АКУСТИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
§ 2. Основные сведения из нелинейной теории упругости
§ 3. Взаимодействие упругих волн конечной амплитуды в изотропном твердом теле
§ 4. Нелинейные акустические эффекты в кристаллах
§ 5. Экспериментальные методы исследования нелинейных явлений в твердых телах и некоторые результаты этих исследований
Глава 12. АКУСТОЭЛЕКТРОНИКА
§ 2. Возбуждение и детектирование поверхностных волн. Встречно-штыревой преобразователь
§ 3. Линии задержки и фильтры, использующие встречно-штыревые преобразователи
§ 4. Рассеяние поверхностных волн. Резонаторы и фильтры на основе отражательных структур
§ 5. Усиление звука дрейфом носителей в пьезополупроводниках и слоистых структурах
§ 6. Волновые взаимодействия, обусловленные токовой нелинейностью. Акустоэлектрический эффект
§ 7. Нелинейные акустоэлектрониые устройства на поверхностных волнах
Глава 13. АКУСТООПТИКА
§ 2. Дифракция света на звуке. Раман-натовский и брэгговский режимы
§ 3. Дифракция света на поверхностных акустических волнах
§ 4. Рассеяние Мандельштама — Бриллюэна на тепловых колебаниях
§ 5. Вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна
§ 6. Акустооптика жидких кристаллов
§ 7. Некоторые применения акустооптических взаимодействий
Глава 14. ВОЛНЫ В МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ КРИСТАЛЛАХ
§ 1. Основные сведения о магнитоупорядоченных кристаллах
§ 2. Спиновые волны в ферро- и антиферромагнетиках
§ 3. Магнитоупругие волны
§ 4. Затухание магнитоупругих волн
§ 5. Нелинейные эффекты