Кіріспе
Сейсмологияда және эластикалық толқындарға қатысты басқа да салаларда S толқындары, екіншілік толқындар немесе серпімелі толқындар (кейде эластикалық S толқындары деп аталады) – эластикалық толқындардың бір түрі және екі негізгі эластикалық дене толқынының бірі. Олар дене арқылы қозғалады, жер бетіндегі толқындардан өзгеше. S толқындары көлденең толқындар болып табылады, яғни S толқынының бөлшектерінің қозғалыс бағыты толқын таралу бағытына перпендикуляр, ал негізгі қалпына келтіру күші – серпімелі кернеуден туындайды. Сондықтан S толқындары нөлдік (немесе өте төмен) тұтқырлыққа ие сұйықтықтарда таралмайды, бірақ жоғары тұтқырлыққа ие сұйықтықтарда таралуы мүмкін. Олардың екіншілік толқын деп аталуының себебі – сейсмографтармен тіркелген толқындардың екінші түрі болуы және қатты денеде P толқындарынан баяу жылдамдықпен қозғалуы. P толқындарынан айырмашылығы, S толқындары Жердің балқыған сыртқы қабаты арқылы өте алмайды, бұл олардың пайда болған жеріне қарама-қарсы бағыттағы көлеңке аймағын құрайды. Олар қатты ішкі қабат арқылы таралмайды, бірақ P толқыны балқыған және қатты қабаттардың шекарасына көлбеу бұрышпен соқтығысқанда S толқындары пайда болып, қатты ортада таралады. Бұл S толқындары қайтадан шекараға көлбеу бұрышпен соқтығысқанда сұйық ортада таралатын P толқындарын тудырады. Осы қасиет сейсмологтарға Жердің ішкі қабатының физикалық қасиеттерін анықтауға мүмкіндік береді.
NOTOC
In seismology and other areas involving elastic waves, S waves, secondary waves, or shear waves (sometimes called elastic S waves) are a type of elastic wave and are one of the two main types of elastic body waves, so named because they move through the body of an object, unlike surface waves. S waves are transverse waves, meaning that the direction of particle movement of an S wave is perpendicular to the direction of wave propagation, and the main restoring force comes from shear stress. Therefore, S waves cannot propagate in liquids with zero (or very low) viscosity; however, they may propagate in liquids with high viscosity. The name secondary wave comes from the fact that they are the second type of wave to be detected by an earthquake seismograph, after the compressional primary wave, or P wave, because S waves travel more slowly in solids. Unlike P waves, S waves cannot travel through the molten outer core of the Earth, and this causes a shadow zone for S waves opposite to their origin. They can still propagate through the solid inner core: when a P wave strikes the boundary of molten and solid cores at an oblique angle, S waves will form and propagate in the solid medium. When these S waves hit the boundary again at an oblique angle, they will in turn create P waves that propagate through the liquid medium. This property allows seismologists to determine some physical properties of the Earth's inner core.
Тарих
1830 жылы математик Симеон Денис Пуассон Француз ғылым академиясына қатты денелердегі серпімді толқындардың таралуы туралы теориясы бар эссе ("мемуар") ұсынды. Ол өз мемуарында жер сілкінісі екі түрлі толқын тудыратынын айтады: біреуі белгілі бір жылдамдықпен, екіншісі – басқа жылдамдықпен. Дереккөзден жеткілікті қашықтықта, олар қызығушылық тудыратын аймақта жазық толқындар деп есептелуі мүмкін. Бірінші түрлі толқын толқын фронтына перпендикуляр бағыттағы (яғни толқынның қозғалыс бағытына параллель) кеңеюлер мен сығылулардан тұрады; ал екінші түрлі толқын фронтқа параллель бағыттағы (қозғалыс бағытына перпендикуляр) созу қозғалыстарынан тұрады.
Вескоэластикалық материалдағы S толқындары
Эластикалық ортадағыдай, вязды-эластикалық материалдағы қисайту толқынының жылдамдығы да ұқсас қатынаспен сипатталады, бірақ мұнда – күрделі, жиілікке тәуелді қисайту модулі, ал – жиілікке тәуелді фазалық жылдамдық болып табылады. Бұл әдіс ұлпаға қисайту толқындарын жіберу үшін вибраторды және ұлпадағы жауапты көру үшін магниттік-резонанстық бейнелеуді пайдаланады. Өлшенген толқын жылдамдығы мен толқын ұзындығы бойынша икемділік қасиеттері, мысалы, қисайту модулі анықталады. Магниттік-резонанстық эластография (МРЭ) бауыр, ми және сүйек тіндері сияқты адам тіндерін зерттеуде қолданылған.