課程大綱

課程資訊

課程名稱	水聲海洋學 Acoustical Oceanography
開課學期	102-1
授課對象	理學院海洋物理組
授課教師	黃千芬
課號	Ocean5060
課程識別碼	241 U2000
班次
學分	3
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	海研115學生研討室. 總人數上限：9人
Ceiba 課程網頁	http://ceiba.ntu.edu.tw/1021_AO
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「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）。
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。
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。
預期每週課後學習時數
Office Hours
指定閱讀	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
參考書目
評量方式 (僅供參考)

課程進度

週次	日期	單元主題
第1週	09/12	Overview; Introduction to acoustics
第2週	09/19	Holiday (no class)
第3週	09/26	Physics of sound propagation – the wave equation, reflection, refraction, diffraction, interference
第4週	10/03	Physics of sound propagation
第5週	10/10	Holiday (no class)
第6週	10/17	Sonar equation
第7週	10/24	Absorption of sound in sea water
第8週	10/31	Helmholtz equation
第9週	11/7	Midterm
第10週	11/14	Range independent waveguide, image method
第11週	11/21	Wavenumber integration
第12週	11/28	OASES
第13週	12/5	Normal mode method
第14週	12/12	Kraken
第15週	12/19	Ray theory I
第16週	12/26	Ray theory II
第17週	1/2	Runge-Kutta
第18週	1/9	Final Exam