波的传播

波的传播是波浪传播的任何一种方式。 单波传播可用二阶波动方程（驻波场）或一阶单向波动方程计算。

关于相对于传播方向的振荡方向，我们可以区分纵波和横波。

对于电磁波，传播可能发生在真空中，也可能发生在物质介质中。 其他波类型不能通过真空传播，需要存在传输介质。

平面波的传播和反射——例如 压力波（P 波）或剪切波（SH 或 SV 波）是经典地震学领域最先表征的现象，现在被认为是现代地震层析成像的基本概念。 这个问题的解析解是存在的并且是众所周知的。 首先求出位移场的亥姆霍兹分解，代入波动方程，得到频域解。 从这里，可以计算平面波本征模。

SV 波在半空间的解析解表明平面 SV 波作为 P 波和 SV 波反射回域，排除特殊情况。 反射 SV 波的角度与入射波相同，而反射 P 波的角度大于 SV 波。 对于相同的波频率，SV 波长小于 P 波长。

与 SV 波类似，P 入射通常反映为 P 波和 SV 波。 有一些特殊情况，制度不同。

波速是各种波速的总称，表示波的相位和速度，涉及能量（和信息）传播。 相速度为： v p = ω k 其中：

• vp 是相速度
• ω为角频率
• k 是波数

相位速度为您提供波的恒定相位点在离散频率下传播的速度。 角频率 ω 不能独立于波数 k 选择，但两者通过色散关系相关： ω = Ω ( k )

在 Ω(k) = ck 的特殊情况下，c 为常数，波称为非色散波，因为所有频率都以相同的相速度 c 传播。 例如真空中的电磁波是非色散的。 在其他形式的色散关系的情况下，我们有色散波。 色散关系取决于波传播的介质和波的类型。

来自窄频率范围的合成波包传播的速度称为群速度，由色散关系的梯度确定：v g = ∂ ω ∂ k

在几乎所有情况下，波主要是能量通过介质的运动。 大多数情况下，群速度是能量通过该介质的速度。