موج S (انگلیسی : Secondary Wave)، در فیزیک (Physics)
انواع امواج (Wave)، در فیزیک (Physics) را در آموزش زیر شرح دادیم :
موج S (انگلیسی : Secondary Wave) :
موج S یا موج دومین، کندتر از موج P حرکت می کند و بنابراین دومین موجی است که به ایستگاه لرزه نگاری می رسد (حرف S مخفف Secondary به معنای دومین است). این یک موج عرضی (برشی) است، یعنی باعث می شود ذرات زمین عمود بر جهت حرکت موج به نوسان درآیند. امواج S را می توان به دو نوع تقسیم کرد: SV (برشی قائم) که ذرات در صفحه قائم عمود بر جهت انتشار نوسان می کنند و SH (برشی افقی) که ذرات در صفحه افقی عمود بر جهت انتشار نوسان می کنند.
ویژگی مهم امواج S این است که نمی توانند از محیط های مایع عبور کنند، زیرا مایعات مدول برشی (مقاومت در برابر تغییر شکل) ندارند. وقتی موج S به مرز یک لایه مایع می رسد، به شدت منعکس یا تبدیل به موج P می شود. همین ویژگی به دانشمندان کمک کرد تا بفهمند هسته خارجی زمین باید به حالت مایع باشد، زیرا امواج S در منطقه ای فراتر از ۱۰۳ درجه از کانون زلزله به کلی ناپدید می شوند.
سرعت امواج S کمتر از امواج P است و از رابطه زیر به دست می آید:
\[ v_s = \sqrt{\frac{G}{\rho}} \]که
\[ G \]مدول برشی و
\[ \rho \]چگالی است. در یک ماده معمولی، نسبت سرعت موج P به موج S حدود ۱.۷ است. این نسبت برای تشخیص نوع سنگ و میزان اشباع شدگی آن از سیالات (نفت، آب، گاز) در اکتشافات ژئوفیزیکی استفاده می شود. برای مثال، وجود گاز در سنگ ها باعث کاهش شدید سرعت موج P می شود در حالی که سرعت موج S کمتر تحت تأثیر قرار می گیرد.
در زمین لرزه، امواج S پس از امواج P احساس می شوند و معمولا دامنه بزرگ تری دارند. حرکت ناشی از امواج S به صورت لرزش افقی یا قائم (بسته به نوع) است. این امواج برای سازه ها بسیار مخرب تر از امواج P هستند، زیرا نیروهای برشی زیادی به پی ساختمان وارد می کنند. بسیاری از آیین نامه های طراحی لرزه ای، طیف پاسخ امواج S را مبنا قرار می دهند.
در لرزه شناسی اکتشافی، از امواج S نیز برای تصویربرداری استفاده می شود. اگرچه تولید و ثبت امواج S دشوارتر از امواج P است، اما اطلاعات تکمیلی ارزشمندی درباره خواص مکانیکی سنگ ها فراهم می کنند. برای مثال، نسبت
\[ v_p/v_s \]برای تشخیص نوع سنگ شناسی (لیتولوژی) و تشخیص گسل ها کاربرد دارد. همچنین در مهندسی ژئوتکنیک، سرعت موج S معیار مستقیمی برای سختی و مقاومت برشی خاک است.
امواج S همچنین در مطالعه ناهمسانگردی (Anisotropy) زمین مفید هستند. در بسیاری از سنگ ها، به دلیل وجود شکاف های جهت دار یا لایه بندی، سرعت امواج S به جهت انتشار و قطبش بستگی دارد. این پدیده که شکست دوگانه امواج برشی نامیده می شود، اطلاعاتی درباره تنش های زمین ساختی و جهت شکاف ها فراهم می کند. تحلیل شکست دوگانه امواج S در زمین لرزه شناسی و اکتشاف نفت کاربردهای مهمی دارد.
