Le onde Rayleigh sono un tipo di onda di superficie che viaggia lungo la superficie di un solido, in genere la crosta terrestre. Sono caratterizzati da una combinazione di movimento verticale e orizzontale, con conseguente movimento di particelle ellittiche.
Ecco alcune proprietà chiave delle onde Rayleigh:
1. Motion:
* ellittico: Le particelle nel mezzo si muovono nei percorsi ellittici, con l'asse maggiore dell'ellisse orientata perpendicolare alla direzione della propagazione delle onde.
* retrogrado: Il movimento delle particelle è retrogrado, il che significa che le particelle si muovono in una direzione opposta alla direzione della propagazione delle onde.
* onda di superficie: Il movimento decade esponenzialmente con profondità, il che significa che l'ampiezza dell'onda diminuisce rapidamente mentre si va più in profondità nella terra.
2. Velocità:
* più lento delle onde del corpo: Le onde di Rayleigh viaggiano più lentamente delle onde P e delle onde S.
* Dipendente dalle proprietà del materiale: La velocità delle onde di Rayleigh dipende dalla densità e dalle proprietà elastiche del materiale attraverso il quale viaggiano.
* Dispersione: Le onde di Rayleigh presentano una dispersione, il che significa che la loro velocità varia con la frequenza. Le frequenze più basse viaggiano più lentamente rispetto alle frequenze più alte.
3. Ampiezza:
* più grande delle onde del corpo: Le onde Rayleigh hanno un'ampiezza maggiore rispetto alle onde del corpo in superficie.
* diminuisce con la profondità: L'ampiezza delle onde di Rayleigh diminuisce rapidamente con la profondità.
4. Attenuazione:
* meno attenuazione rispetto alle onde del corpo: Le onde di Rayleigh si attenuano più lentamente delle onde del corpo a causa della loro propagazione superficiale.
* Attenuazione influenzata dalle proprietà della superficie: Il tasso di attenuazione può essere influenzato da fattori come la topografia superficiale e le condizioni del suolo.
5. Importanza nella sismologia:
* Tipo d'onda dominante in superficie: Le onde di Rayleigh sono spesso il tipo d'onda più importante registrato sui sismografi, specialmente per i terremoti che si verificano lontano.
* Utilizzato per la valutazione dei danni da terremoto: La loro grande ampiezza e lunga durata li rendono utili per stimare l'intensità dei terremoti.
* Utilizzato per esplorare le strutture del sottosuolo: La velocità e l'attenuazione delle onde di Rayleigh possono essere usate per studiare le proprietà della crosta terrestre e del mantello superiore.
6. Altre applicazioni:
* Test non distruttivi: Le onde Rayleigh possono essere utilizzate per rilevare difetti e crepe nei materiali.
* Ingegneria geotecnica: Possono essere usati per studiare le proprietà dei terreni e delle basi.
In sintesi, le onde di Rayleigh sono onde di superficie con un movimento caratteristico ellittico, retrogrado di particelle, una velocità più lenta delle onde del corpo e una grande ampiezza in superficie. Svolgono un ruolo importante nella sismologia, nei test non distruttivi e nell'ingegneria geotecnica.
