声波在多层介质中的传播规律是声波测井理论基础的一个重要方面。本论文主要研究了平面波在层状介质中的反射和透射性质、有限声束入射问题以及Lamb波和Rayleigh波的频散特性。平面波在层状介质中的反射和透射性质是研究固体中弹性波传播理论的基础。本文利用传递矩阵法分析了水浸单层固体介质、两层固体介质和三层固体介质模型下,声波反、透射系数与声波频率、入射角、介质层厚度等参数之间的定量关系,并得到了反射系数和透射系数随各参数的变化曲线。对平面波反射和透射性质的研究是分析有限声束入射问题的基础。本文正是利用对平面波的计算结果,基于角谱法对有限声束入射问题进行了分析。首先数值模拟计算了有限声束入射于介质分界面时的总声场分布,然后计算了有限脉冲穿透固体薄板模型时f-k域中声透射能量的分布曲线,并分析了该曲线与板中Lamb波频散曲线之间的关系,最后分析了不同角谱的有限宽波束穿透固体薄板时,总声场分布及板中位移分布特征。瑞利波是在层状介质表面附近传播的一种重要导波。本文运用传递矩阵法数值计算了三层介质模型表面瑞利波的频散曲线,在前人研究工作的基础上,主要对瑞利波“之”字形频散曲线的特征及成因做了分析和总结。