Κυματικά Φαινόμενα στο Θαλάσσιο Περιβάλλον
6/26/2017

Εκπαιδευτικό Υλικό

Σημειώσεις θεωρίας

Εκπαιδευτικό Υλικό  (υποσελίδες)

1. Κυματικά φαινόμενα στο θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον (Φαινομενολογία) Γενικά. Ανεμογενείς κυματισμοί. Κυματισμοί ανέμου και αποθάλασσες. Το παράκτιο περιβάλλον. Ακουστικά κύματα στο θαλάσσιο περιβάλλον.Διεγείροντα αίτια ήχου και θορύβου στη θάλασσα. Ακουστικές παράμετροι θαλασσίου περιβάλλοντος.Κατακόρυφη κατανομή της θερμοκρασίας στη θάλασσα. Αλατότητα του θαλασσινού νερού. Ταχύτητα του ήχου στη θάλασσα. Φυσικά σύνορα του θαλάσσιου κυματοδηγού. Γεωμετρική εξασθένηση της ακουστικής ενέργειας. Απορρόφηση της ηχητικής ενέργειας από το θαλασσινό νερό.
2. Εισαγωγή στη φυσική της κυματικής κίνησης Κύματα και κυματομορφές. Παραδείγματα κυματικών εξισώσεων σε μια χωρική διάσταση.Απλές μαθηματικές τεχνικές για τη μελέτη της μονοδιάστατης κυματικής κίνησης. Κυματική διάδοση σε δύο και τρεις χωρικές διαστάσεις. Απλές λύσεις κυματικών εξισώσεων σε δύο και τρεις διαστάσεις. Θεμελιώδεις λύσεις. Συναρτήσεις Green.
3. Γενικές αρχές της κυματικής και εφαρμογές αυτών Η Αρχή της υπέρθεσης (ή της επαλληλίας). Η Αρχή των Huygens-Fresnel. Η Αρχή των Ήρωνος-Fermat. Διάδοση της κυματικής ενέργειας.
4. Βασικές εξισώσεις της Μηχανικής των Ρευστών Γεωμετρικό και υλικό πεδίο ροής.Θεμελιώδη πεδιακά μεγέθη. Βασικές παραδοχές.Γραμμές ροής του πεδίου ροής και τροχιές των υλικών στοιχείων του υγρού.Χρονικός ρυθμός μεταβολής φυσικών xαρακτηριστικών του πεδίου ροής. Υλική παράγωγος. Εξισώσεις κίνησης ασυμπίεστου μη-συνεκτικού υγρού.Συνέπειες των εξισώσεων κίνησης. Οριακές συνθήκες ελεύθερης επιφάνειας.Μαθηματική διατύπωση του προβλήματος αλληλεπίδρασης στερεού σώματος και υγρού με ελεύθερη επιφάνεια (κύματος)
5. Επιφανειακά υδάτινα κύματα σε υγρό σταθερού βάθους Αλληλεπίδραση κύματος ρεύματος. Διατύπωση του προβλήματος.Λύση του χρονικά αρμονικού γραμμικοποιημένου προβλήματος σε άπειρη λωρίδα υγρού. Σχέση διασποράς. Λύση του γραμικοποιημένου προβλήματος σε ημιάπειρη λωρίδα υγρού. Περαιτέρω μελέτη του πεδίου ροής. Πυκνότητα και ροή ενέργειας κύματος. Υπέρθεση κυμάτων. Κυματοομάδα. Ταχύτητα ομάδας.
6. Επιφανειακοί κυματισμοί βαρύτητας και ακουστικά κύματα: Λύσεις των κυματικών εξισώσεων σε κυματοδηγό με επίπεδα σύνορα Γενικά. Tο γραμμικοποιημένο αρμονικό πρόβλημα σε ημιάπειρη λωρίδα ρευστού. Το κατακόρυφο πρόβλημα ιδιοτιμών (πρόβλημα Sturm-Liouville). Αναλυτική επίλυση του κατακορύφου προβλήματος ιδιοτιμών στην περίπτωση ομογενούς κυματοδηγού. Η γενική αναπαράσταση της λύσεως του προβλήματος σε ημιάπειρη λωρίδα. Επίπεδα κύματα.
7. Ανομοιογενείς κυματοδηγοί με μεταβαλλόμενα σύνορα. Κυματοδήγηση στο θαλάσσιο περιβάλλον Επιφανειακοί κυματισμοί βαρύτητας. Ακουστικά κύματα στο θαλάσσιο περιβάλλον