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課程名稱 |
水聲海洋學
ACOUSTICAL OCEANOGRAPHY |
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開課學期 |
99-1 |
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授課對象 |
理學院 海洋物理組 |
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授課教師 |
黃千芬 |
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課號 |
Ocean5060 |
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課程識別碼 |
241 U2000 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期四2,3,4(9:10~12:10) |
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上課地點 |
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備註 |
海研115學生研討室.
總人數上限：15人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/991_AO |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本課程「水聲海洋學」主要在於探討海洋環境影響水聲傳播特性之因素，並藉由水聲可以穿透海洋的性質，利用海洋聲場資料去瞭解海洋性質及環境。首先介紹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、海洋波導之傳播及數值解（射線法、波數積分法、簡正模態法、拋物線法）。 |
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課程目標 |
學生將學習使用目前最新聲學領域發展之數值方法，以助於日後研究之用。 |
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課程要求 |
具有基本物理與微積分的背景。修課同學最好有可以自由練習的電腦設備。 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週二 13:20~14:10 |
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指定閱讀 |
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參考書目 |
1. Herman Medwin, Sounds in the Sea: From Ocean Acoustics to Acoustical
Oceanography, Cambridge University Press, 2005.
2. F. B. Jensen, W. A. Kuperman, M. B. Porter, and H. Schmidt, Computational
Ocean Acoustics, Springer-Verlag, New York, 2000.
3. Herman Medwin and Clarence S. Clay, Fundamentals of Acoustical Oceanography,
Academic Press, 1998.
4. H. Schmidt. OASES Version 3.1: user guide and reference manual. Massachusetts
Institute of Technology, Cambridge, MA, 2004.
5. M. B. Porter. The KRAKEN Normal Mode Program. SACLANT Undersea Research
Centre, La Spezia, Italy, May 2001.
6. M. D. Collins and E. K. Westwood. A higher-order energy-conserving parabolic
equation for range-dependent ocean depth, sound speed, and density. J. Acoust.
Soc. Am., 89:1068–1075, 1991.
7. The Discovery of Sound in the Sea: http://www.dosits.org/index.htm |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
In class participation |
30% |
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2. |
Exam/Project |
30% |
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3. |
Homeworks |
40% |
Every effort should be made to complete assignments by the due date (Exceptions can be made if reasonable excuses are presented ahead of due dates). |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/15 |
Overview & Introduction to Acoustical Oceanography |
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第2週 |
9/22 |
中秋節 |
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第3週 |
9/29 |
Physics of sound propagation – reflection, refraction, diffraction, interference |
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第4週 |
10/06 |
Physics of sound propagation |
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第6週 |
10/21 |
Reflecetion/Transmission |
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第6週 |
10/20 |
Derivation of the wave equation |
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第7週 |
10/27 |
Ray Tracing |
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第8週 |
10/27 |
Sonar equation |
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第8週 |
11/03 |
Waveguides |
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第9週 |
11/10 |
期中考 |
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第10週 |
11/17 |
Ocean acoustic tomography |
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第11週 |
11/24 |
at-sea experiment |
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第12週 |
12/01 |
Data analysis; Quadrature modulation and demodulation |
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第13週 |
12/08 |
Shallow water acoustics |
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第14週 |
12/15 |
Normal modes method |
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第15週 |
12/22 |
Image source method; KRAKEN |
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第16週 |
12/29 |
Wavenumber integration |
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第17週 |
1/05 |
OASES |
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第18週 |
1/12 |
期末考試 |
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