Το θαλάσσιο περιβάλλον ως φορέας κυματικών φασινομένων. Φυσικές ιδιότητες του θαλάσσιου νερού. Επισκόπηση βασικών εννοιών και εξισώσεων της Μηχανικής Ρευστών. Παραγωγή των κυματικών εξισώσεων που διέπουν ορισμένες κατηγορίες δυναμικών φαινομένων στη θάλασσα (κύματα βαρύτητας, ακουστικά κύματα). Αναλυτικές λύσεις των κυματικών εξισώσεων σε απλές περιπτώσεις (επίπεδο κύμα, κυλινδρικό κύμα, σφαιρικό κύμα., σημειακές πηγές κυματισμών στον ελεύθερο χώρο και σε κυματοδηγούς). Βασικά κυματικά φαινόμενα: συμβολή, ανάκλαση, διάθλαση, περίθλαση (σκέδαση), αρχή του Huygens. Γενικές μέθοδοι επίλυσης των κυματικών εξισώσεων (αναλυτικές, ημιαναλυτικές, αριθμητικές, υβριδικές). Γεωμετρική κυματική (θεωρία ακτίνων). Παραγωγή των εξισώσεων της γεωμετρικής κυματικής ως υψίσυχνης ασυμπτωτικής προσέγγισης των κυματικών εξισώσεων. Εξισώσεις ακτίνων. Εξισώσεις πλάτους (για κύματα βαρύτητας και για ακουστικά κύματα). Η αρχή των Ηρωνος-Fermat: Ένας εναλλακτικός τρόπος παραγωγής των εξισώσεων της γεωμετρικής κυματικής. Αναλυτικές λύσεις των εξισώσεων της γεωμετρικής κυματικής. Διάθλαση σε ανομοιογενές μέσο με αργά μεταβαλλόμενο δείκτη διάθλασης. Ακτίνες σε στρωματοποιημένα μέσα. Ακουστικό κανάλι στη θάλασσα. Ειδικά θέματα διάδοσης των ηχητικών κυμάτων σε ρηχές θάλασσες. Ειδικά θέματα διάδοσης των κυμάτων βαρύτητας σε ρηχές θάλασσες.
Υπολογιστική άσκηση: Υπολογιστική προσομοίωση κυματικής διάδοσης σε κυματο-δηγούς