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Rayleighwellen

Oberflächenwellen. Oben: Rayleigh, unten: Love. Quelle: MWegner

Die Rayleighwelle ist in der Seismik oder Seismologie eine elastische Welle, die sich an der Erdoberfläche 2-dimensional ausbreitet (Oberflächenwelle).

Neben der Rayleighwelle existiert auch eine Lovewelle. Beide unterscheiden sich durch die Schwingungsrichtung. Die Lovewelle schwingt horizontal quer zur Ausbreitungsrichtung (SH). Die Rayleighwelle in der von der Ausbreitungsrichtung und der Vertikalen aufgespannten Ebene (P-SV).

Eigenschaften

  • Die Wellen breiten sich 2-dimensional aus.
  • Die Amplituden nehmen exponentiell mit der Tiefe ab.
  • Die Amplitudenabnahme mit der Tiefe ist frequenzabhängig.
  • Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist frequenzabhängig (Dispersion).
  • Es existieren Phasen- und Gruppengeschwindigkeiten.
  • Die Dispersionskurven der Gruppengeschwindigkeit können Minima haben (Airy Phasen).
  • Die Teilchen schwingen auf retrograden Ellipsen.
  • Die Wellen lassen sich in 'Moden' unterschiedlicher Ordnung zerlegen.

Im Gegensatz zu Lovewellen existieren Rayleighwellen auch auf der Oberfläche eines homogenen Halbraums.