Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г.
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

IV.4. Рассеяние звука на неоднородностях

     Неоднородностями, рассеивающими поле упругих колебаний, можно считать распределенные в звукопроводящей среде по случайному закону отражающие поверхности неправильной геометрической формы.
     Наличие рассеивающих неоднородностей, естественно, увеличивает затухание звука. Однако конкретный механизм взаимодействия неоднородностей с полем зависит от направленности источника и от геометрии границ звукопроводящего массива.
     Влияние рассеивающих неоднородностей на характер затухания при направленном излучении заключается в том, что по мере прохождения через такую среду сформированный излучателем пучок лучей расфокусируется. То есть ослабляется или вовсе сводится на нет направленное действие излучателя.
     При лабораторных исследованиях, когда применяются узкополосные и обладающие острой направленностью излучатели и приемники, влияние рассеивающих неоднородностей на частотную зависимость затухания выражено очень сильно. Так, образец из гранита на частоте 2 МГц значительно менее звукопроводен, чем на частоте 500 кГц. Для стекла же, металла или мелкозернистой горной породы такой зависимости нет. Дело в том, что, как фокусирующее действие излучателя определяется отношением его размера к длине волны, так и расфокусирующее действие рассеивающих неоднородностей определяется отношением к длине волны их геометрических размеров.
     Особый интерес имеет частотная зависимость влияния рассеивающих неоднородностей на затухание поля упругих колебаний при ненаправленном широкополосном излучении. То есть в условиях, соответствующих условиям проведения сейсмоизмерений.
     С позиций изложенной логики можно представить себе, что, вызывая множество переотражений, рассеивающие неоднородности при ненаправленном излучении увеличивают фактическую протяженность пути распространения поля. Однако поскольку этим увеличивается лишь та часть затухания, которая определяется поглощением, то, казалось бы, ею можно пренебречь.
     Согласно установившемуся мнению считается, что с увеличением частоты затухание звука при распространении его в горных породах должна резко увеличиваться. То есть массив горных пород по звукопроводности как бы эквивалентен фильтру нижних частот. При этом считается, что увеличение затухания с частотой происходит тем быстрее, чем более рассеивающим является массив.
     В связи с наличием такого мнения должно быть очевидным, что для выявления нарушенности или, иначе говоря, трещиноватости пород следует ставить измерения, позволяющие определять частотную зависимость затухания звука при распространении его в них. Однако измерения, проведенные специально для увязывания визуально наблюдаемой трещиноватости в породах кровли угольного пласта с частотной зависимостью звукопроводности этих пород выявили вместо ожидаемой зависимости кривую вида резонансной характеристики колебательной системы.
     Надо сказать, что именно потребность разобраться в выявленном несоответствии между ожидавшимся и фактически наблюдаемым характером частотной зависимости звукопроводности горных пород и послужила причиной возникновения излагаемого в настоящей работе научного направления. Разработка этого вопроса показала, что частотная зависимость звукопроводности большинства твердых сред при ненаправленном широкополосном излучении определяется не затуханием, а резонансными явлениями. Мнение же о том, что звукопроводящие свойства горных пород обладают частотной зависимостью, подобной частотной зависимости фильтра нижних частот, в пределах частот, представляющих интерес при сейсморазведочных работах, экспериментально не подтверждается и является ошибочным.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: