Преломленные и отраженные волны в слоистых средах

I. Головные волны могут образовываться, когда на границе двух слоев выполняется условие: V. В среде с плоскопараллельными границами это условие может быть удовлетворено только в том случае, если скорость V в n -ом слое превышает скорости V во всех вышележащих слоях. Из закона преломления следует:

, (3.1)

где i углы, составляемые фронтом падающей волны в первом, втором и т.д. слоях с границей раздела.

Если в любом промежуточном k- ом слое (k) имеется соотношение V, то из закона преломления вытекает, что на поверхности n -го слоя не может возникнуть преломленная волна, так как для её возникновения необходимо выполнения условия

Sini (3.2)

В рассматриваемом случае не может образоваться преломленная волна.

Отсюда следует: преломленная волна образуется только при условии, что скорость в каждом последующем слое больше, чем в предыдущем, т.к. наличие низкоскоростного подстилающего пласта исключает возможность образования скользящей волны, а значит и головной. Это явление называется эффектом экранирования.

Исключение составляет, когда мощность экранирующего пласта мала по сравнению с длиной волны (h) или граница криволинейная.

II. При наблюдении вдали от источника отраженные волны начинают приобретать черты, присущие преломленным волнам, т.к. в толще некоторый m -ный слой имеет скорость V значительно больше, чем в любом другом слое разреза, и угол преломления в этом слое будет увеличиваться (VVV). В результате волна большую часть пути проходит в слое m (рис.3.6). Такие волны называются подэкранными отраженными волнами (ПЭО). Интенсивность ПЭО по сравнению с головными волнами может быть соизмеримой, но во многих случаях подэкранные отраженные волны оказываются более интенсивными, чем головные.

O S x

V

V

V

Рис. 3.6. Схема формирования подэкранных отраженных волн

Дата добавления: 2014-01-07