Программа курса Упругие волны в твердых телах
(для магистрантов 5 курса, 9 семестра, 48 ч.)
Курс посвящен классическим вопросам линейной теории упругих волн в твердых телах.
1. Введение. Цель курса. Используемые приближения. Общее выражение для волнового процесса. Отражение от абсолютно мягкой и абсолютно жесткой стенок. 3 часа.
2. Гармоническая волна. Образование стоячей волны. Картина стоячей волны. 2 часа.
3. Разложение волнового процесса по плоским волнам. Прямое и обратное преобразование Фурье. Волновой вектор. Фазовая скорость и ослабление плоских волн. 3 часа.
4. Групповая скорость узкополосного волнового пакета. 2 часа.
5. Уравнение движения в упругой среде. Тензор напряжений, его симметричность. Связь тензора напряжений с внешней силой, с гидростатическим давлением в жидкости. 4 часа.
6. Симметричный тензор деформации. Обобщенный закон Гука. Тензоры модулей упругости и коэффициентов податливости, их симметричность. Формулы преобразования для векторов и тензоров при повороте осей координат. 3 часа.
7. Матричная запись закона Гука и уравнения движения. 3 часа.
8. Элементы симметрии кристаллов. Связь числа независимых упругих констант с симметрией кристаллической решетки. Вид матрицы модулей упругости, тензора диэлектрической проницаемости и тензора пьезомодулей для кристаллов с осью симметрии 2-го и 4-го порядков и для кристаллов с центром симметрии. 4 часа.
9. Матрица модулей упругости для изотропной среды. Коэффициенты Ламэ. Связь коэффициентов Ламэ с модулем Юнга, модулем жесткости, коэффициентом Пуассона и с коэффициентом объемного сжатия. 4 часа.
10. Уравнение Кристоффеля для плоских упругих волн. Свойства тензора Кристоффеля: симметричность и положительная определенность. Поляризация плоских волн в анизотропной среде. Главные акустические направления. 4 часа.
11. Плоские волны в среде с осью симметрии 4-го порядка. Продольные и поперечные волны в изотропной среде. Уравнение Ламэ. 4 часа.
12. Плоские гармонические волны в жидкости и в газе. Тензор напряжений в вязкой упругой среде. Сведение линеаризованного уравнения Навье-Стокса для гармонических полей к уравнению Ламэ. Свойства продольной и вязкой волн в жидкости и в газе. 4 часа.
13. Плотность акустической энергии, вектор плотности потока мощности. Кинетическая и потенциальная энергии и вектор Умова в плоской волне в изотропной среде. 4 часа.
14. Отражение плоских волн от плоской границы раздела сред. Закон Снеллиуса. Коэффициенты отражения. 4 часа.

Литература
1. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.,1960.
2. Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М.,1965.
3. Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твердых телах. М., 1982.
4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости М.,1965.
5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.,1988.

Лектор - к.ф.-м. н., доцент Тихомиров Н.П.