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Concept
Onde de Rayleigh
Résumé
L'onde de Rayleigh ou onde R est un type d'onde sismique.
Elle a été découverte par John William Strutt Rayleigh en 1885. Son déplacement est complexe, assez semblable à celui d'une poussière portée par une vague, constituant un mouvement à la fois horizontal et vertical.
vignette|Mouvement des particules d'une onde de Rayleigh.
vignette|Comparaison de la vitesse de l'onde de Rayleigh avec les vitesses des ondes de cisaillement et longitudinales pour un matériau élastique isotrope. Les vitesses sont indiquées en unités sans dimension.
Les ondes de Rayleigh sont un type d'ondes de surface qui se déplacent près de la surface des solides. Les ondes de Rayleigh comprennent des mouvements longitudinaux et transversaux dont l'amplitude diminue de manière exponentielle à mesure que la distance par rapport à la surface augmente. Il existe une différence de phase entre ces mouvements.
Les ondes de Rayleigh ont été nommées d'après Lord Rayleigh, qui en 1885avait mathématiquement prouvé l'existence de ces ondes avant même qu'elles ne soient observées. Dans les vagues de Rayleigh, le sol roule dans un mouvement elliptique similaire aux vagues océaniques. Dans un demi-espace homogène, la polarisation est toujours rétrograde, c'est-à-dire que le mouvement de roulement s'effectue dans le sens opposé à la propagation de l'onde de Rayleigh. Dans le cas général, des ondes de Rayleigh polarisées progrades se produisent également. Ce roulis déplace le sol de haut en bas et d'avant en arrière dans la direction de propagation des ondes. La vitesse de propagation est d'environ -, en fonction principalement de la longueur d'onde.
Les ondes de Rayleigh ont une vitesse légèrement inférieure à celle des ondes de cisaillement dont le facteur dépend des constantes élastiques du matériau. Comme les ondes de Rayleigh sont confinées près de la surface, leur amplitude dans le plan, lorsqu'elles sont générées par une source ponctuelle, ne décroît que comme suit :, où est la distance radiale.
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