地震波在均匀介质，分层介质不均匀介质中的传播路径分别是什么

（一）地震波传播特点

设均匀介质中地震波的传播速度为v，由惠更斯原理可知在地面附近爆炸产生的地震波，随着传播时间的增加，波前以速度v不断向前推进，不同时刻的波前面就是以爆炸点为中心的一簇同心球面，如图1-4-9所示。随着传播距离的增加，波前面半径不断扩大，球面不断扩张。

根据费马原理，在均匀介质中，地震波从一点传播到另一点最短的路径是连接两点的直线。所以在均匀介质中，地震波的射线是自震源O发出的一簇辐射直线，射线与波前互相垂直，见图1-4-9。

图1-4-9 地震波在均匀介质中的传播

（二）射线与波前方程

在均匀介质中地震波的射线波前方程分别为

反射波地震勘探原理和资料解释

式中，x为距激发点水平距离，为横坐标；z为距激发点铅直距离，为纵坐标；t为地震波到达某一点的传播时间；α为地震波射线与铅直线的夹角；v为地震波速度。

为了研究波动传播的规律，人们做了许多研究工作，概括出了几个说明波动传播规律的基本原理。利用这些原理就可进一步研究在地震勘探中十分重要的地震波的反射、折射、透射、绕射等现象的本质。

（一）惠更斯原理（波前原理）

图1-4-1 惠更斯原理示意图

惠更斯原理是1690年由荷兰科学惠更斯综合一些实验结果提出，后被弹性理论加以证实。惠更斯原理的阐述：波前面上的每一点都可以看做是新的点震源，而这些点震源发生的子波波前的包络面，就是新的波前面。因此，这个原理也称作波前原理。根据这个原理，只要我们知道某一时刻t的波前位置，通过几何作图方法就能够求出地震波在各种不同时刻的波前位置。特别是当波遇到另一种介质的时候，利用这个原理可揭示出波的反射、透射等现象的规律。如图1-4-1（a）所示，由O点发出的球面波，在均匀介质中，t1时刻波前位置为Q1。如果要求t1+Δt时刻波前位置，就以Q1面上的各点为圆心，以Δt·v＝r为半径（v为波的传播速度）做出一系列的半圆形子波，再做切于各子波的包络线Q2，则Q2就是t1+Δt时刻的新波前位置。已知平面波波前在t1时刻的位置，同理可求得t1+Δt时刻的新波前的位置，见图1-4-1（b）。

（二）惠更斯-菲涅耳原理

虽然惠更斯原理可以描述波的传播特点，但是这种描述是不完善的，因为它只给出了波传播时的几何空间位置和形态，而不能给出波沿不同方向传播时其各点振动振幅的变化情况。1814～1815年菲涅耳以波的干涉原理，弥补了惠更斯原理的缺陷，将其发展为惠更斯-菲涅耳原理。它的基本思想是：波动在传播时，任意观测点P处质点的振动，相当于上一时刻波前面Q上全部新震源产生的所有子波前相互干涉（叠加）形成的合成波。这个合成波可通过积分计算求得。由对P点合成波进行的数学计算可以证明，波在传播时，t时刻波前面上各新震源产生的子波在前面任意新波前处发生相长干涉，而出现较强的合成波；在后面的任意点处，发生相消干涉，合成波振幅为零。这个结论，证明了波为什么不能向后传播，而只能向前传播的问题。惠更斯-菲涅耳原理是物理地震学解释反射波形成和特点的重要理论依据。

（三）费马原理（射线原理）

费马原理是1660年发表的几何光学的基本原理，它同样适用于弹性地震波。这个原理就是：波沿运行时间最短的路径传播。根据这个原理，可以确定地震波在已知传播速度的介质中的射线形状。例如，在均匀介质中可知射线是直射线。因为波的传播速度在各处都一样，其走时正比于它所经过的路程，两点间最短的距离是直线，所以波沿直线传播的时间比沿其他任何曲线传播的时间要小。即在均匀介质中地震波的射线是直线。费马原理也称为射线原理或最小时间原理。

是的。

地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波，地震波从震源处向外发射，在整个地球内部或沿地球表层振动运动的过程。地震发生时产生的波动以弹性波的形式从震源向四面八方传播。由于地球内部物质不均一，地震波的传播途径是一条很复杂的曲线，其传播速度与地球内部物质的密度和弹性有关，一般随深度的增大而增大。

扩展资料：

地球内部存在着地震波速度突变的基干界面、莫霍面和古登堡面，将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。在地球内部传播的地震波称为体波，分为纵波和横波。体波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。

纵波是推进波，振动方地震波的传播向与传播方向一致的波为纵波（P波）。地壳中传播速度为5．5~7千米/秒，最先到达震中，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。

横波是剪切波：来自地下的纵波引起地面上下颠簸振动。振动方向与传播方向垂直的波为横波（S波）。来自地下的横波能引起地面的水平晃动。在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。

面波又称L波，沿地面传播的地震波称为面波，分为勒夫波和瑞利波。是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，当体波到达岩层界面或地表时，会产生沿界面或地表传播的幅度很大的波。面波传播速度小于横波，所以跟在横波的后面，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。

参考资料来源：百度百科-地震波传播