Программа по акустике для вступительного экзамена в аспирантуру Акустического института
 
  1. Механические колебания линейных систем с сосредоточенными постоянными: собственные и вынужденные колебания систем с одной степенью свободы, связанные колебания системы (2 степени свободы).
  2. Линеаризация уравнений гидродинамики. Термодинамика звуковой волны. Волновое уравнение.
  3. Одномерные волны. Даламберово решение. Волновое сопротивление среды. Струна.
  4. Гармонические волны. Разложение в частотный спектр.
  5. Плоские гармонические волны. Дисперсия скорости звука. Групповая скорость.
  6. Поле в полупространстве, определяемое по полю скорости. Пространственные спектры. Неоднородные волны.
  7. Энергия звуковой волны. Поток энергии в звуковой волне.
  8. Отражение и преломление звука при нормальном падении. Отражение от идеальных границ. Отражение и прохождение звука на границе двух сред, Отражение от поверхности, характеризуемой импедансом. Отражение гармонических волн. Отражение от сосредоточенных нагрузок, массы и упругости Отражение и прохождение через пластину, просветляющий слой и интерференционный монохроматор.
  9. Отражение и прохождение при наклонном падении волн на плоскую границу. Зависимость отражения и прохождения от угла скольжения. Полное отражение. Отражение и прохождение через границу. Эффект Доплера в акустике и оптике.
  10. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля. Дифракция Фраунгофера и Френеля. Диаграмма направленности волны, дифрагированной на щели.
  11. Плоский волновод. Различные виды границ. Нормальные волны, фазовые и групповые скорости. Колебания в замкнутом прямоугольном объеме
  12. Волны и колебания в узких трубах. Возбуждение трубы сторонней силой и сторонней объемной скоростью. Нахождение движения по начальным условиям.
  13. Сферические волны. Теорема импульса для сферических волн. Уравнение и решение Даламберова типа для сферических симметричных волн.
  14. Монополь. Присоединенная масса. Активные и реактивные компоненты акустического сопротивления, реактивная мощность, мощность излучения. Работа монополя вблизи жесткой стенки и вблизи свободной поверхности. Собственные колебания сферических объемов. Пузырек газа в воде. Резонатор Гельмгольца.
  15. Диполь. Интерпретация диполя как осциллирующей сферы, как сторонней силы. Работа диполя вблизи жесткой стенки и вблизи свободной поверхности. Совместная работа близкорасположенных и разнесенных монополей.
  16. Рассеяние волн на препятствии. Малое абсолютно жесткое сфери ческое препятствие. Малое препятствие с плотностью, отличной от плотности среды. Газовый пузырек как рассеиватель в жидкости. Рассеяние волн слабо неоднородной среде. Рассеяние на слабо шероховатой поверхности.
  17. Поглощение звука. Поглощение, зависящее от абсолютной скорости, вязкое поглощение, термическое поглощение, релаксационное поглощение.
  18. Звуковые волны конечной амплитуды. Эффекты второго порядка в акустике.
  19. Волны в твердых телах, тензоры деформации и напряжений для изотропного твердого тела. Различные виды модулей упругости. Водоподобные тела. Плоские волны и их скорости распространения. Волны в стержнях и пластинах. Френелевские задачи для твердых тел. Рэлеевские волны. Волны в кристаллах. Изгибные волны.
  20. Распространение звука в океане. Вертикальный профиль скорости звука. Лучевые картины. Зоны конвергенции и зоны тени. Подводный звуковой канал. Влияние поверхности и дна на распространение звука. Реверберация. Шумы океана.
Рекомендуемая литература

Основная:
М. А. Исакович "Общая акустика",
Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц "Гидродинамика",
Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц "Теория упругости",
Г. Лэмб "Динамическая теория звука",
Г. С. Горелик "Колебания и волны",
"Акустика океана" под ред. Л. М. Бреховских.

Дополнительная:
Л. М. Бреховских, О. А. Годин "Акустика слоистых сред",
М. Б. Виноградова, О. В. Руденко, А. П. Сухоруков "Теория волн",
Л. И. Мандельштам "Теория колебаний",
Д. В. Стретт (лорд Рэлей) "Теория звука",
Л. А. Чернов "Волны в случайно-неоднородных средах".