● 摘要
液体表面波存在有两种衰减：一种是沿液体表面波传播方向的横向衰减，另一种是垂直液体表面波传播方向的纵向衰减。我们曾用光学的方法研究了液体表面波的横向衰减特性，并测量了不同频率下的衰减系数。基于这一研究，本文主要研究了液体表面波的纵向衰减特性，得出了液体表面波振幅随激发深度的变化规律，并进一步得到液体表面波的纵向衰减系数。
全文主要由以下四个部分组成：
第一部分介绍了表面声波，并详细介绍了液体表面波；回顾了液体表面波的研究历史；综述了液体表面波的光学检测技术及其优点，并重点介绍了四种光学检测技术：液体表面波的激光衍射检测技术、低频液体表面波的激光斜率扫描检测技术、液体表面波的激光成像检测技术、低频液体表面波的激光干涉检测技术。
第二部分对声光效应及表面声光效应的理论进行了推导分析。根据声波的频率（或波长）高低和光波（波长）相对声场的入射角度及二者之间相互作用的长度，将声光衍射效应分为两类：拉曼-奈斯（Ranman-Nath）衍射和布拉格（Bragg）衍射。光波和表面声波相互作用时，液体表面波对光波而言可看成是表面波光栅。光波通过这种特殊的光栅时就会发生声光衍射作用。
第三部分研究了液体表面波的横向衰减特性。对于不同频率范围内的液体表面波，采用不同的方法进行研究。用激光干涉法研究频率为几十赫兹的液体表面波横向衰减特性，用激光衍射法研究频率为几百赫兹的液体表面波横向衰减特性。最后，测量了液体表面波随传播距离衰减的横向衰减系数。
第四部分研究了液体表面波的纵向衰减特性。实验中通过改变液体表面波激发器的深度观察衍射图样的变化。结果发现随着激发深度的增加，衍射图样呈现出规律的变化，然后对不同激发深度处的衍射图样分析，得出了液体表面波振幅随激发深度变化的规律。
本文主要以实验为主，采用激光衍射法，重点研究了液体表面波的纵向衰减特性。用探针式激发器激发液体表面，产生频率为100Hz的液体表面波，通过改变激发深度并采集不同激发深度处对应的衍射图样，再根据衍射图样分布与液体表面波之间的关系以及计算机编程，用最小二乘法拟合，得到表面波振幅与激发深度的关系。结果发现：液体表面波振幅随激发深度的增加而逐渐减小，并呈指数规律衰减。