.1 Електромагнітні хвилі в землі
Для однорідної ізотропного середовища поширення електричного поля задовольняє телеграфному рівнянням:
В
Якщо знехтувати другої похідної електричного поля, то це рівняння перетвориться в рівняння дифузії, а якщо знехтувати першої похідної - ми отримаємо хвильове рівняння. Для того, щоб визначити, за яких умов ми можемо розглядати тільки хвильову частину поля, запишемо телеграфне рівняння в частотній області:
В
де k - хвильове число:
В
За умови, що
В
тобто при низьких провідності і високих частотах, ми можемо знехтувати індукцією і розглядати тільки хвильову частина електромагнітного поля.
Швидкість поширення електромагнітної хвилі залежить від і електричної та магнітної проникності середовища. Значення діелектричної та магнітної проникності представляються у вигляді ? =? про ? < span align = "justify"> отн і ? = ? про ? отн, де
В
магнітна й діелектрична проникності у вакуумі.
Для більшості гірських порід значення магнітної проникності ? отн близько до одиниці і не залежить від частоти поля. З урахуванням цього, швидкість поширення електромагнітної хвилі
В
де с - швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль у вакуумі
В
Швидкість електромагнітних хвиль - найбільш важливий для радарних досліджень параметр середовища, оскільки відбиті хвилі, які ми реєструємо, виникають на межах середовищ з різними швидкостями. З іншого боку, роздільна здатність хвильових методів визначається довжиною хвилі (? ), яка дорівнює
В
де f - це частота.
Діелектрична проникність, а отже, і швидкість розповсюдження електромагнітних хвиль незначно залежать від частоти і типу грунтів, а визначається, головним чином, їх вологонасичення. У таблиці 1 представлені значення діелектричної проникності, швидкості і довжини хвилі (на частоті 100МГц) для деяких середовищ. p align="justify"> У сейсморозвідці швидкості визначають за годографом відбитих хвиль. У радіолокації таким способом визначити швидкості дуже важко. Електромагнітні хвилі швидко згасають, і реєструвати сигнали на великій відстані між джерелом і приймачем практично неможливо. Реальні швидкості можна визначити або використовуючи апріорну інформацію про б...
