Образование головных (преломленных) волн

Для сейсморазведки особый интерес представляет явление полного внутреннего отражения. Это явление может иметь место только при условии, когда скорость V во второй среде больше скорости V в первой среде. Тогда угол падения = i, который называется критическим углом или углом полного внутреннего отражения. При выполнении первых двух условий угол преломления β становится равным . Согласно закону преломления формула

(2.10) будет иметь следующий вид

i=. (2.13)

В результате во второй среде вдоль границы раздела распространяется скользящая волна - P со скоростью V (рис. 2.4). Начальная точка формирования скользящей волны – N называется критической, а скорость распространения этой волны получила название граничной. В силу принципа Гюйгенса фронт скользящей волны будет формировать в верхней среде вторичные, так называемые головные или преломленные - P волны. Фронт этой волны будет плоским и наклонным к границе раздела под постоянным углом, а лучи взаимно параллельны и составляют с нормалью к границе угол i. Границу, на которой образуются головные волны, называют преломляющей.

P начальный луч P

i i фронт головной

V i волны VV

N P

V

Рис. 2.4. Образование головной (преломленной) волны

Помимо монотипной продольной преломленной волны P, рассмотренной на рис. 2.4., возможно образование обменных волн различных типов: P, P, P.

Особенности головных (преломленных) волн 1. Преломленные волны всех типов можно наблюдать на поверхности земли только на некотором удалении от источника. Точка на линии профиля (х), где впервые регистрируется преломленная волна, называется начальной точкой.

2. Быстрое убывание амплитуды (от точки N до ), связано с тем, что при движении скользящей волны P вдоль преломляющей границы часть переносимой ею энергии расходуется на образование головной волны и не компенсируется энергией из преломляющего пласта. Отсюда следует, что амплитуда головной волны убывает с расстоянием быстрее, чем амплитуда отраженной волны от той же границы раздела

а; а (2.14)

3. Головная волна характеризуется более низкой видимой частотой по сравнению с падающей, отраженной или проходящей.

Дата добавления: 2014-01-07