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波的傳播
編輯波的傳播是波浪傳播的任何一種方式。 單波傳播可用二階波動方程(駐波場)或一階單向波動方程計算。
對于電磁波,傳播可能發生在真空中,也可能發生在物質介質中。 其他波類型不能通過真空傳播,需要存在傳輸介質。
平面波在半空間的反射
編輯平面波的傳播和反射——例如 壓力波(P 波)或剪切波(SH 或 SV 波)是經典地震學領域最先表征的現象,現在被認為是現代地震層析成像的基本概念。 這個問題的解析解是存在的并且是眾所周知的。 首先求出位移場的亥姆霍茲分解,代入波動方程,得到頻域解。 從這里,可以計算平面波本征模。
SV波傳播
SV 波在半空間的解析解表明平面 SV 波作為 P 波和 SV 波反射回域,排除特殊情況。 反射 SV 波的角度與入射波相同,而反射 P 波的角度大于 SV 波。 對于相同的波頻率,SV 波長小于 P 波長。
P波傳播
編輯與 SV 波類似,P 入射通常反映為 P 波和 SV 波。 有一些特殊情況,制度不同。
波速
編輯波速是各種波速的總稱,表示波的相位和速度,涉及能量(和信息)傳播。 相速度為: v p = ω k 其中:
- vp 是相速度
- ω為角頻率
- k 是波數
相位速度為您提供波的恒定相位點在離散頻率下傳播的速度。 角頻率 ω 不能獨立于波數 k 選擇,但兩者通過色散關系相關: ω = Ω ( k )
在 Ω(k) = ck 的特殊情況下,c 為常數,波稱為非色散波,因為所有頻率都以相同的相速度 c 傳播。 例如真空中的電磁波是非色散的。 在其他形式的色散關系的情況下,我們有色散波。 色散關系取決于波傳播的介質和波的類型。
來自窄頻率范圍的合成波包傳播的速度稱為群速度,由色散關系的梯度確定:v g = ? ω ? k
在幾乎所有情況下,波主要是能量通過介質的運動。 大多數情況下,群速度是能量通過該介質的速度。
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