امواج لرزه ای (Seismic Waves)، در فیزیک (Physics)
انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
امواج لرزه ای (Seismic Waves) :
امواج لرزه ای امواج انرژی ای هستند که در اثر شکست ناگهانی سنگ های پوسته زمین در هنگام زمین لرزه، یا در اثر انفجارهای عظیم و فعالیت های آتشفشانی ایجاد شده و در داخل و روی سطح زمین منتشر می شوند. مطالعه این امواج (زمین لرزه شناسی) به دانشمندان اطلاعات ارزشمندی درباره ساختار داخلی زمین، از پوسته گرفته تا هسته، می دهد. این امواج به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: امواج حجمی (بدنی) که درون زمین منتشر می شوند و امواج سطحی که روی سطح زمین حرکت می کنند.
امواج حجمی خود دو نوع دارند: امواج P (اموال اولیه یا فشاری) که طولی هستند و سریع ترین امواج لرزه ای محسوب می شوند. آنها می توانند از جامدات، مایعات و گازها عبور کنند. امواج S (امواج ثانویه یا برشی) که عرضی هستند و کندتر از امواج P حرکت می کنند. امواج S فقط از جامدات عبور می کنند، زیرا مایعات مقاومت برشی ندارند. این تفاوت در عبور از هسته خارجی زمین (که مایع است) به دانشمندان کمک کرد تا ساختار داخلی زمین را کشف کنند.
امواج سطحی نیز دو نوع اصلی دارند: امواج ریلی و امواج عشق که پیشتر توضیح داده شد. این امواج کندتر از امواج حجمی هستند، اما به دلیل اینکه انرژی آنها در نزدیکی سطح متمرکز است و دامنه بزرگی دارند، مخرب ترین امواج لرزه ای به شمار می روند. آنها مسئول لرزش طولانی مدت و تخریب گسترده در زلزله های بزرگ هستند.
سرعت امواج لرزه ای به خواص کشسانی و چگالی موادی که از آن عبور می کنند بستگی دارد. به طور کلی، سرعت امواج P حدود ۱.۷ برابر سرعت امواج S است. سرعت امواج P در پوسته زمین حدود ۵ تا ۷ کیلومتر بر ثانیه، در گوشته حدود ۸ تا ۱۳ کیلومتر بر ثانیه و در هسته حدود ۸ تا ۱۱ کیلومتر بر ثانیه است. سرعت امواج S حدود ۳ تا ۴ کیلومتر بر ثانیه در پوسته و ۴ تا ۷ کیلومتر بر ثانیه در گوشته است.
ثبت و تحلیل امواج لرزه ای توسط دستگاه های لرزه نگار انجام می شود. لرزه نگارها حرکت زمین را در سه جهت (شمال-جنوب، شرق-غرب و قائم) ثبت می کنند. با بررسی زمان رسیدن امواج مختلف به ایستگاه های مختلف، می توان محل و بزرگی زمین لرزه را تعیین کرد. همچنین با مطالعه نحوه تغییر سرعت و مسیر امواج در داخل زمین، می توان تصویری از ساختار داخلی زمین به دست آورد، دقیقا شبیه به سونوگرافی.
کاربردهای امواج لرزه ای فراتر از مطالعه زلزله است. در لرزه نگاری اکتشافی (اکتشاف نفت و گاز)، با ایجاد امواج لرزه ای مصنوعی (با استفاده از مواد منفجره یا ویبراتور) و ثبت انعکاس آنها از لایه های زیرزمینی، ساختارهای زمین شناسی و مخازن هیدروکربوری شناسایی می شوند. همچنین در مهندسی عمران، از امواج لرزه ای برای بررسی کیفیت پی ها و تشخیص خلأهای زیرزمینی استفاده می شود. در علوم سیاره ای، با قرار دادن لرزه نگار روی ماه و مریخ، ساختار داخلی این اجرام نیز مطالعه می شود.
