脹縮波

脹縮波

脹縮波(dilatational wave)是一種傳播方向同質點振動方向一致的地震波,又稱為縱波壓縮波

基本介紹

  • 中文名:脹縮波
  • 外文名:dilatational wave 
  • 同義詞:縱波、壓縮波
  • 定義:傳播方向同質點振動方向一致的波
  • 實例:聲波在空氣里傳播
  • 屬於:體波
簡介,地震波,形成條件,傳播原理,惠更斯-菲涅爾原理,費馬原理,視速度定理,

簡介

脹縮波(dilatational wave)是體波的一種,其傳播方向同質點振動方向一致,傳播過程是沿著波前進的方向出現疏密不同的部分。實質上,脹縮波的傳播是由於介質中各體元發生壓縮和拉伸的變形,並產生使體元回復原狀的縱向彈性力而實現的。因此脹縮波只能在拉伸壓縮的彈性介質中傳播,一般的固體液體氣體都具有拉伸和壓縮彈性,所以它們都能傳遞脹縮波。

地震波

地震波是在岩石中產生的彈性波。彈性波是指在彈性介質中傳播的波。地震波被分為兩類,一類是體波,它是在地球內部沿著所有方向傳播並可達到所有深度的波;另一類為面波,它的傳播往往局限於地球表面下數個地震波長的範圍內,有瑞雷面波勒夫波
其中,體波地震波傳播過程中質點運動的方向與波傳播的方向的相對關係,地震波可分為脹縮波(縱波)和橫波。橫波又分為兩類,一類是SH波,另一類是SV波。

形成條件

形成脹縮波的條件,一是要有能傳播彈性波介質,二是要在這種彈性介質中激發振動。

傳播原理

惠更斯-菲涅爾原理

惠更斯原理描述,在彈性介質中,已知
時刻的同一波前面上的各點,可以把這些點看作從該時刻產生子波的新的點振源。經過任何一個出時問後,這些子波的包絡面就是原波到達的
出時刻新的波前面。菲涅爾補充了惠更斯原理,他指出從同一波陣面上的各簇所發出的子波,經傳播而在空間相遇時,可以相互疊加而產生干涉現象,因此,在該點觀測到的是總擾動。惠更斯-菲涅爾原理既可以套用於均勻介質,也可以套用於非均勻介質。

費馬原理

費馬原理又稱射線原理或最小時間原理,它指出地震波總是沿地震射線傳播,以保證波到達某一點所用的傳播時間最少。在均勻各向同性介質中,地震射線是從震源出發的直射線,因為地震波只有沿這樣的地震射線方向傳播到達觀測點,旅行時間才是最短的。

視速度定理

地震波沿波射線方向傳播,觀測地震波的傳播速度時,必須和波射線的方向一致才能測得傳播速度的真值。但在實際工作中,觀測方向往往和波射線方向不一致,測出的速度不是真速度,沿觀測方向測得的速度值稱為視速度。設
為波射線與地面法線之間的夾角;
為波前與地面法線之間的夾角,那么真速度
和視速度
之間的關係為
,稱為視速度定理。

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