Základy teorie seismických vln - NDGF023

• Anglický název: Basics of seismic wave theory
• Zajišťuje: Katedra geofyziky (32-KG)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2016
• Semestr: oba
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: 2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: předmět lze zapsat v ZS i LS
• Garant: prof. RNDr. František Gallovič, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

Typy seismických vln. Prostorové seismické vlny v zemském nitru. Paprskové metody založené na variačních principech. Metody založené na rovnicích mechaniky kontinua. Povrchové seismické vlny.

angličtina

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

Types of seismic waves. Body waves in the Earth’s interior. Ray methods based on variational principles. Methods based on the equations of continuum mechanics. Seismic surface waves.

Cíl předmětu

čeština

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

Studenti se seznámí se základy teorie šíření seismických vln, které jsou potřebné v seismickém průzkumu a při výzkumech zemětřesení.

angličtina

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

Students will be acquainted with the foundations of the theory of seismic-wave propagation that are needed in seismic prospecting and studies of earthquakes.

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: prof. RNDr. František Gallovič, Ph.D. (10.06.2019)

Ústní zkouška

angličtina

Poslední úprava: prof. RNDr. František Gallovič, Ph.D. (10.06.2019)

Oral exam

Literatura

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

K. Aki, P. G. Richards: Quantitative Seismology, Univ. Sci. Books, Sausalito, Calif., 2001.

J. Brokešová: Asymptotic Ray Method in Seismology. A Tutorial. Matfyz Press, Pratur, 2006.

V. Červený: Seismic Ray Theory. Cambridge University Press, 2001.

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

Přednáška

angličtina

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

Lecture

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: prof. RNDr. František Gallovič, Ph.D. (06.10.2017)

Zkouška je ústní, požadavky odpovídají sylabu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

1. Pozorování seismických vln

Struktura seismogramu. Prostorové a povrchové vlny. Typy seismických vln šířících se v zemském nitru. Hodochrony, disperzní křivky.

2. Jednoduchá paprsková teorie založená na Fermatově principu

Fermatův princip. Eulerovy rovnice pro extremálu. Snellův zákon. Seismické paprsky a hodochrony ve vertikálně nehomogenním prostředí. Seismické paprsky a hodochrony ve sféricky symetrickém prostředí. Wiechertova-Herglotzova rovnice.

3. Elastodynamická rovnice

Separace elastodynamické rovnice v homogenním izotropním prostředí. Zavedení potenciálů. Vlnové rovnice.

4. Speciální řešení elastodynamické rovnice

Rovinné vlny v homogenním izotropním prostředí a v homogenním anizotropním prostředí. Odraz a lom rovinných vln na rovinném rozhraní. Totální odraz. Stokesovo řešení elastodynamické rovnice v homogenním izotropním prostředí. Weylův integrál. Čelné vlny.

5. Povrchové seismické vlny

Rayleighovy vlny na homogenním izotropním poloprostoru. Loveovy vlny ve vrstvě na poloprostoru. Maticová formulace úloh pro vrstevnatá prostředí.

angličtina

Poslední úprava: T_KG (07.05.2012)

1. Observation of seismic waves

Structure of the seismogram. Body waves and surface waves. Types of seismic waves propagating in the Earth’s interior. Travel-time curves, dispersion curves.

2. Simple ray theory based on Fermat’s Principle

Fermat’s Principle. Euler’s equations for the extremal. Snell’s law. Seismic rays and travel times in a vertically inhomogeneous medium. Seismic rays and travel times in a spherically symmetric medium. The Wiechert-Herglotz equation.

3. Elastodynamic equation

Separation of the elastodynamic equation in a homogeneous isotropic medium. Introduction of potentials. Wave equations.

4. Special solutions of the elastodynamic equation

Plane waves in a homogeneous isotropic medium and in a homogeneous anisotropic medium. Reflection and transmission of plane waves at a plane interface. Total reflection. Stokes’ solution of the elastodynamic equation in a homogeneous isotropic medium. Weyl’s integral. Head waves.

5. Seismic surface waves

Rayleigh waves on a homogeneous isotropic half-space. Love waves in a layer on a half-space. Matrix formulation of the problems for layered media.