Ebene Wellen spielen in der Akustik und Seismik eine Rolle, auch wenn sie in der Natur praktisch nicht auftreten sondern aus einem gemessenen Wellenfeld meist mathematisch (processing) generiert werden (plain wave decomposition). Hierzu werden Prozesse wie:

• slant stack
• Radon Transformation

angewendet.

Von einer Punktquelle (z.B. Explosion, Vibrator) gehen Wellen aus, die sich im homogen, isotropen Raum kugelförmig ausbreiten (Kugelwellen). Von einer Linienquelle (z.B. Straße) gehen Wellen aus, die sich zylinderförmig ausbreiten (Zylinderwellen, horizontale Zylinderachse). Auch Oberflächenwellen sind Zylinderwellen (vertikale Zylinderachse). Von einer großen Fläche würde eine ebene Welle abgestahlt werden.

Da die Oberfläche einer Kugel mit r² zunimmt (r= Radius = Abstand von der Quelle), nimmt die Energie auf dieser Fläche mit r^-2 ab und die Amplitude der Welle mit r^-1 (geometrische Amplitudenabnahme, geometrical spreading) ab. Bei Zylinderwellen nimmt die Amplitude mit r^-0,5 ab. Bei einer ebenen Welle ist die Amplitude unabhängig von der Quellentfernung, nimmt also, geometriebedingt, nicht ab. Eine Abnahme erfolgt dennoch durch Dämpfung.

Anwendung in der Seismik

Die Zerlegung eines Wellenfeldes in ebene Wellen hat zwar nicht die lange Tradition wie die Zerlegung in Kugelwellen (Elementarwellen, Huygens'sches Prinzip) ist aber dennoch, auch in der Seismik, für alle Tomographie genannten Verfahren die wissenschaftliche Grundlage.

zuletzt bearbeitet Januar 2021, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de