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S波

指数 S波

S波(S-wave,secondary wave)是二種體波(體波的命名是因為此波穿越地球內部,相對於體波的是表面波)中之一。它是因地震而產生的,被地震儀記錄下來。命名為S波(secondary wave)是因為它的速度僅次於P波(最快的地震波)。S波的S也可以代表剪切波(shear wave),因為S波是一種橫波,地球內部粒子的震動方向與震波能量傳遞方向是垂直的。S波與P波不同的是,S波無法穿越外地核。所以S波的陰影區正對著地震的震源。 S波移动时是剪切波或横波,因此其运动方向与波的传播方向是垂直的,若要形象地描述S波,可以认为S波是挥动绳子时,绳子上传播的波,这与P波是不同的。P波是一种纵波,纵波就如振动的弹簧上传播的波,其形态就像蠕虫一样。S波通过弹性介质移动,而主要的恢复力来自於剪切效应。这些波是不发散的,遵守不可压缩介质的连续性方程:.

21 关系: 垂直密度形變地球地震地震儀地震波地核克罗内克函数剪切模量纵波牛頓第二運動定律面波震源P波横波波动方程旋度應力散度拉梅参数

垂直

垂直是一个几何术语。在平面几何中,如果一条直线与另一条直线相交,且它们构成的任意相邻两个角相等,那么这两条直线相互垂直。术语“垂直”(垂直符號:⊥)衍生一个形容词(垂直)或者名词(垂线)。因此,根据圖一,直线AB通过B点与直线CD相互垂直。像图一这样,如果一条直线与另一条直线垂直,那么它们构成的两个角称为直角,或者90°角。 垂足指两条互相垂直的线相交的点。 垂直的概念对线段和射线也通用,只需看一者所在的直线是否与另一者所在的直线垂直就可以了。如图一中,线段AB和线段CD相互垂直。甚至线段AB的一端不一定要在线段CD上(即可定向伸缩),它们仍被认为是垂直的。 空间几何中,有直线与直线、直线与平面、平面与平面之间的垂直关系。垂直可以看做是欧几里得空间(或内积空间)中的正交关系在二维和三维空间中的特例。.

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密度

3 | symbols.

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形變

在機械工程學裏,形變定義為由於外力作用而造成的形狀改變,這外力可能是拉力、推力、剪力、彎力或扭力等。形變時常是用應變來描述。 如右圖可見,壓縮負載造成了圓筒的形變,原本的形狀(虛線)已經改變(形變),圓筒的側面凸出。圓筒雖然沒有裂開或敗壞,但其強度並不足以在負載下保持形狀不變,因此側面凸漲出來。 形變可能是暫時性的,就像放鬆的彈簧會回到原來的長度;形變也可能是永久性的,當物體不可逆地彎曲時便為永久形變。若过了一定的限度则不能恢复原状,这样的形变叫做塑性形变,此限度称作弹性限度。.

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地球

地球是太阳系中由內及外的第三顆行星,距离太阳约1.5亿公里。地球是人類已知宇宙中唯一存在生命的天体,也是人類居住的星球,共有74.9億人口。地球质量约为5.97×1024公斤,半径约6,371公里,密度是太阳系中最高。地球同时进行自转和公转运动,分别产生了昼夜及四季的变化更替,一太陽日自转一周,一太陽年公转一周。自转轨道面称为赤道面,公转轨道面称为黄道面,两者之间的夹角称为黄赤交角。地球仅擁有一顆自然卫星,即月球。 地球表面有71%的面积被水覆盖,称为海洋或可以成为湖或河流,其余是陆地板块組成的大洲和岛屿,表面分布河流和湖泊等水源。南极的冰盖及北极存有冰。主體包括岩石圈、地幔、熔融态金属的外地核以及固态金属的內地核。擁有由外地核產生的地磁场。外部被氣體包圍,称为大氣層,主要成分為氮、氧、氬。 地球诞生于约45.4亿年前,42億年前開始形成海洋。并在35亿年前的海洋中出现生命,之后逐步涉足地表和大气,并分化为好氧生物和厌氧生物。早期生命迹象产生的具體证据包括格陵兰岛西南部中拥有约37亿年的历史的石墨,以及澳大利亚大陆西部岩石中约41亿年前的 Early edition, published online before print.。此后除去数次生物集群灭绝事件,生物种类不断增多。根据学界测定,地球曾存在过的50亿种物种中,已经绝灭者占约99%,据统计,现今存活的物种大约有1,200至1,400万个,其中有记录证实存活的物种120万个,而余下的86%尚未被正式发现。2016年5月,有科学家认为现今地球上大概共出现过1--种物种,其中人类正式发现的仅占十万分之一。2016年7月,科学家称现存的生物共祖中共存在有355种基因。地球上有约74亿人口,分成了约200个国家和地区,藉由外交、旅游、贸易、传媒或战争相互联系。.

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地震

地震(Earthquake)震動,可由自然現象如地殼突然運動、火山活動及隕石撞擊引起,亦可由人為活動如地下核試驗造成。歷史曾記載的災害性地震主要由地殼突然運動所造成,地殼在板塊運動的過程中累積應力,當地殼無法繼續累積應力時破裂釋放出地震波,使地面發生震動,震動可能引發山泥傾瀉甚或火山活動。如果地震在海底發生,海床的移動甚至會引發海嘯。 地震可由地震儀透過對地震波的觀察來量測,地震規模表示地震所釋放出來的能量大小,地震烈度指地震在該地點造成的震動程度,地震的發生處稱為震源,其投影至地表的位置為震中。.

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地震儀

地震仪是一种监视地震的发生,记录地震相关参数的仪器。世界上第一台地震仪是中国东汉时代的科学家张衡发明的候風地動儀。但此地震仪与现今各国使用的地震仪不同,只能称之为“验震器”。.

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地震波

地震波(seismic wave),意指在地球內部傳遞的波動。一般而言,地震波是由構造地震所產生,然而其它自然現象也能生成地震波,例如風。人為的活動也能造成地震波,例如爆炸。對於地球內部構造的瞭解,地震波扮演了一個不可缺的角色。.

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地核

地核(core),位于地球的最内部。半徑约有3470公里,高密度,平均每立方厘米重12克。温度非常高,约有4000~6000℃。 它可再分为內核和外核。由地震波的傳送可知,外核是融熔的。從源自其他行星核心的鐵隕石來推測,地核也是由铁和镍组成。地球磁場的自激發電機理論,也需要一個液態金屬外核的存在才能成立。至於--,則極有可能是固態鐵。.

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克罗内克函数

#重定向 克罗内克δ函数.

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剪切模量

剪力模數(shear modulus)是材料力學中的名詞,彈性材料承受剪應力時會產生剪應變,定義為剪應力與剪應變的比值。公式記為 G.

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纵波

纵波,又稱為疏密波,是指在传播介质中质点的振动方向与波的传播方向平行的一类波,形成的波是疏密相間的波形。.

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牛頓第二運動定律

牛頓第二運動定律(Newton's second law of motion)闡明,物體的加速度與所受的凈力成正比,與質量成反比,物體的加速度與凈力同方向。 牛頓第二定律亦可以表述為「物体的动量对时间的变化率和所受外力成正比」。即动量对时间的一阶导数等于外力。.

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面波

面波,又稱表面波(Surface wave),是沿不同介质(常常是两密度不同的流体)界面传播的波。折射率梯度波导下的电磁波也可以成为表面波。地波(沿地面传播的无线电波)也是一种表面波。.

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震源

震源(英语:hypocenter)是指产生地震的源,即地下岩层断裂错动的地区。震源深度是地震基本参数中的一个重要参数。震源垂直向上到地表的距离是震源深度。一般地,同样规模的地震,震源越深,影响范围越大,地表破坏越小;震源越浅,影响范围越小,但地表破坏越严重。一般地,使用米(m)或千米(km)作为震源深度的单位,用拉丁字母h作为符号表示震源深度。浅源地震的深度误差约为深度值的10%左右。震源愈深,相对误差愈小。.

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P波

穿越地球內部的波(例如,地震波)被稱為體波。相對於體波的是表面波。體波分為兩種,P波(P-wave or primary wave)與S波(secondary wave)。P波意指(primary wave)或是壓力波(pressure wave)。在所有地震波中,P波傳遞速度最快。因此發生地震時,P波最早抵達測站,並被地震儀紀錄下來,這也是P波名稱的由來。P波的P也能代表壓力(pressure),來自於其震動傳遞類似聲波,屬於縱波的一種(或疏密波),傳遞時介質的震動方向與震波能量的傳播方向平行。 對於地球內部構造的瞭解和推論,大部分是藉由觀測地震波中的體波。地震波在不同介質有不同傳播時間和路徑,在介質交界面時會引起反射、折射,以及相位的改變。地震學家利用這些特性來獲得地球內部資訊。當體波穿越地球液態層時,P波在經過下部地函與外地核時會稍許折射。造成P波在104°至140°間會有陰影區,令地震儀無法記錄。.

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横波

橫波,又稱為高低波,是介質振動方向和波行進方向垂直的一種波。若此波沿著x軸移動,則介質的振動方向為与x轴垂直的方向上。舉例來說繩波就是一種橫波。水波在外表看起來具有橫波的樣子,但實際上水分子的振動並非單純的與波前進的方向垂直或平行,因此並不適合討論其為橫波或縱波,其形成是高低起伏的波形。 地震时产生的橫波的傳遞速率小於纵波(縱波包括聲波和某些地震引起的震波(P波),其特徵為介質粒子移動方向和行進方向平行)。.

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波动方程

波动方程或稱波方程(wave equation)是一种重要的偏微分方程,主要描述自然界中的各种的波动现象,包括横波和纵波,例如声波、光波、无线电波和水波。波动方程抽象自声学、物理光学、电磁学、电动力学、流体力学等领域。 历史上许多科学家,如达朗贝尔、欧拉、丹尼尔·伯努利和拉格朗日等在研究乐器等物体中的弦振动问题时,都对波动方程理论作出过重要贡献。 1746年,达朗贝尔发现了一维波动方程,欧拉在其后10年之内发现了三维波动方程。Speiser, David.

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旋度

旋度(Curl)或稱回轉度(Rotation),是向量分析中的一个向量算子,可以表示三维向量场对某一点附近的微元造成的旋转程度。向量场每一点的旋度是一个向量,称为旋度向量。它的方向表示向量场在这一点附近旋度最大环量的旋转轴,它和向量场旋转的方向满足右手定则。旋度向量的大小则是这一点附近向量场旋转度的一个量化体现,定义为当绕着这个旋转轴旋转的环量与旋转路径围成的面元面积之比趋近于零时的极限。举例来说,假设一台滚筒洗衣机运行的时候,从前方看来,内部的水流是逆时针旋转,那么中心水流速度向量场的旋度就是朝前方向外的向量。.

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應力

在連續介質力學裏,應力定義為單位面積所承受的作用力。以公式標記為 其中,\sigma \,表示應力;\Delta F_j\,表示在j\,方向的施力;\Delta A_i \,表示在i\,方向的受力面積。 假設受力表面與施力方向正交,則稱此應力分量為正向應力(normal stress),如圖1所示的\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,,都是正向應力;假設受力表面與施力方向互相平行,則稱此應力分量為剪應力(shear stress),如圖1所示的\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,、\sigma_\,,都是剪應力。 「內應力」指組成單一構造的不同材質之間,因材質差異而導致變形方式的不同,繼而產生的各種應力。 採用國際單位制,应力的单位是帕斯卡(Pa),等於1牛頓/平方公尺。應力的單位與壓強的單位相同。兩種物理量都是單位面積的作用力的度量。通常,在工程學裏,使用的單位是megapascals(MPa)或gigapascals(GPa)。採用英制單位,應力的單位是磅力/平方英寸(psi)或千磅力/平方英寸(ksi)。.

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散度

散度或稱發散度,是向量分析中的一个向量算子,将向量空间上的一个向量场(矢量场)对应到一个标量场上。散度描述的是向量场里一个点是汇聚点还是发源点,形象地说,就是这包含这一点的一个微小体元中的向量是“向外”居多还是“向内”居多。举例来说,考虑空间中的静电场,其空间里的电场强度是一个矢量场。正电荷附近,电场线“向外”发射,所以正电荷处的散度为正值,电荷越大,散度越大。负电荷附近,电场线“向内”,所以负电荷处的散度为负值,电荷越大,散度越小。向量函數的散度為一個純量,而纯量的散度是向量函数。.

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拉梅参数

在线性弹性力学中,拉梅参数包括以下两个参数:.

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