課程資訊
課程名稱
計算海洋聲學
Computational Ocean Acoustics 
開課學期
105-1 
授課對象
理學院  海洋物理組  
授課教師
黃千芬 
課號
Ocean5056 
課程識別碼
241 U1960 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期四2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
115研討室 
備註
總人數上限:9人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1051Ocean5056_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
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課程概述

本課程「計算海洋聲學 (Computational Ocean Acoustics)」主要在於探討聲波在海洋中之傳播及計算方法。內容包括:聲波方程式的推導、理想波導中聲波之傳播及解析解、水平分層海洋波導之傳播及數值解(聲線法、波數積分法、簡正模態法)。 

課程目標
學生將學習目前最新聲學領域發展之數值方法撰寫波傳程序,其將助於日後研究之用。 
課程要求
普通物理、微積分、工程數學;每位學生必須具備電腦語言能力(Matlab 或 Fortran 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
待補 
參考書目
Class notes.
F. B. Jensen, W. A. Kuperman, M. B. Porter, and H. Schmidt, Computational Ocean Acoustics, Springer-Verlag, New York, 2000.
 
評量方式
(僅供參考)
   
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/15  Holiday: Mid-Autumn Festival 
第2週
9/22  Introduction: the acoustic wave equation 
第3週
9/29  integral transforms; the Helmholtz equation 
第4週
10/06  Sources in Unbounded and Bounded Media: Green's functions 
第5週
10/13  Sources in Unbounded and Bounded Media: Green's theorem 
第6週
10/20  Reflection and Transmission: integral transform solution 
第7週
10/27  Reflection and Transmission: source in half-spaces 
第8週
11/03  Ideal Waveguides 
第9週
11/10  The Pekeris waveguide 
第10週
11/17  Modal dispersion  
第11週
11/24  Ray Tracing: mathematical derivation; ray ansatz; solving the eikonal equation; solving the transport equation; finite-element ray tracing. 
第12週
12/01  ASA Hawaii meeting (midterm) 
第13週
12/08  Wavenumber Integration: layer solutions and interface conditions; global matrix solution and propagator matrix; numerical evaluation of wavenumber integral; aliasing and wrap- around; numerical methods used in wavenumber integration 
第14週
12/15  Introduction to OASES 
第15週
12/22  Normal Modes: mathematical derivation; model expansion of the Green's function; isovelocity problem; generalized derivation; Munk profile: numerical approaches; numerical procedures 
第16週
12/29  Introduction to KRAKEN 
第17週
1/05  Numerical aspect of NM 
第18週
1/12  Final