파동 전파

Wave propagation

파동 전파는 파동이 이동하는 방법 중 하나입니다.단파전파는 2차파방정식(정립파장) 또는 1차 단파방정식으로 계산할 수 있다.

전파 방향에 대한 진동 방향은 종파와 횡파를 구별할 수 있습니다.

전자파의 경우 재료 매질뿐만 아니라 진공에서도 전파가 발생할 수 있다.다른 종류의 파동은 진공으로 전파될 수 없기 때문에 전송 매체가 존재해야 합니다.

반공간에서의 평면파 반사

상세 정보:반사계수

평면파의 전파와 반사(예:압력파(P파) 또는 전단파(SH파 또는 SV파)는 고전 지진학 분야에서 처음 특징지어졌던 현상으로, 현재 현대 지진 단층 촬영에서 기본 개념으로 간주되고 있다.이 문제에 대한 분석적 해결책이 존재하며 잘 알려져 있습니다.주파수 영역 해법은 먼저 변위장의 헬름홀츠 분해를 찾아 파동 방정식으로 대체함으로써 얻을 수 있다.여기서 평면파 고유모드를 계산할 수 있다.

SV파 전파

동종 반공간에서의 SV파 전파(수평 변위장)
균일한 반공간에서의 SV파 전파(수직 변위장)

반공간 SV파의 해석해는 평면 SV파가 P파 및 SV파로 도메인에 반사되어 특수한 경우를 제외한다는 것을 나타낸다.반사된 SV파의 각도는 입사파와 동일하지만 반사된 P파의 각도는 SV파보다 크다.같은 파장 주파수에 대해 SV 파장은 P 파장보다 작다.이 사실은 이 애니메이션에 묘사되어 있다.[1]

P파 전파

SV파와 마찬가지로 일반적으로 P 발생률은 P 및 SV파로 반사된다.정권이 다른 특별한 경우도 있다.

파속

상세 정보:위상속도, 그룹속도 및 신호속도
지뢰가 있는 상태에서 FDTD 방법을 사용하여 모델링한 2D 지진파 전파

파속도는 에너지(및 정보) 전파에 관한 파의 위상 및 속도에 대한 다양한 종류의 파속도의 일반적인 개념입니다.위상 속도는 다음과 같이 표시됩니다.

여기서:

  • v는p 위상 속도(미터/초, m/초),
  • θ는 각 주파수(라디안/초, rad/s 단위),
  • k는 파수(미터당 라디안, rad/m)입니다.

위상 속도는 파형의 일정한 위상 포인트가 이산 주파수에 대해 이동하는 속도를 제공합니다.각 주파수 θ는 파수 k와는 독립적으로 선택할 수 없지만 둘 다 분산 관계를 통해 관련됩니다.

특수한 경우 δ(k) = ck의 경우, c 상수로 모든 주파수가 동일한 위상 속도 c로 이동하기 때문에 파동을 비전도라고 합니다.예를 들어 진공 상태의 전자파는 비산포성입니다.다른 형태의 분산 관계인 경우에는 분산파가 있습니다.분산 관계는 전파되는 매체와 전파의 종류(예: 전자파, 음파 또는 물파)에 따라 달라집니다.

좁은 주파수 범위에서 나오는 결과파 패킷이 이동하는 속도를 그룹 속도라고 하며 분산 관계의 구배에서 결정됩니다.

거의 모든 경우에, 파동은 주로 매체를 통한 에너지의 움직임이다.대부분의 경우, 그룹 속도는 에너지가 이 매체를 통해 이동하는 속도입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 이 애니메이션은Poursartip, Babak (2015). "Topographic amplification of seismic waves". UT Austin.

외부 링크