dimana i merupakan sudut kritis untuk gelombang longitudinal. Untuk nilai i
yang lebih besar dari sudut kritis, maka tidak ada gelombang yang direfraksikan ke medium dua. Sudut kritis ini sangat penting untuk seismik refraksi, dimana
gelombang yang datang dengan sudut kritis pada permukaan lapisan yang memiliki kecepatan tinggi menjalar horisontal sepanjang permukaan, kemudian
direfraksikan kembali ke permukaan bumi dengan sudut yang sama. Gelombang seismik mengalami difraksi jika gelombang tiba pada sudut
yang membuatnya sebagai sumber baru beradiasi kembali ke permukaan seperti gambar di bawah berikut :
Gambar 10. Ilustrasi Difraksi Gelombang. Selain prinsip dan hukum yang telah disebutkan di atas, prinsip Fermat
mengatakan bahwa : Sinar gelombang bergerak dari satu titik ke titik yang lain akan menempuh
lintasan sedemikian rupa, sehingga bila dibandingkan dengan lintasan lain didekatnya, waktu yang dibutuhkan adalah minimum.
2.2.2 Efek Medium Pada Penjalaran Gelombang
Salah satu yang penting dari penjalaran gelombang adalah masalah energi yang berasosiasi dengan gerak medium pada saat gelombang melewatinya.
Surface Source
Biasanya orang tidak tertarik pada energi total, tetapi pada energi pada sekitar titik pengamatan. Densitas energi didefinisikan sebagai energi persatuan volume
disekitar titik pengamatan. Suatu gelombang bola harmonis gelombang P memiliki diplacement radial sebesar :
u = Δ cos ωt + γ
dimana λ adalah amplitudo dan γ adalah sudut fasa. Karena displacement
bervariasi dengan waktu, maka setiap elemen dalam medium memiliki kecepatan sebesar û =
∂u∂t, yang berasosiasi dengan energi kinetik. Energi kinetik δEk didapatkan dalam setiap elemen volum
δV sebesar δEk = ½ρδV û
2
. Energi per unit volume adalah :
δEk δV = 12pû
2
= 12ρω
2
Δ
2
sin
2
ωt + γ Jika gelombang mengandung energi kinetik maksimum, maka energi
potensialnya mendekati 0 dan sebaliknya. Karena energi total sama dengan energi kinetik maksimum, maka densitas energi untuk gelombang harmonik adalah :
E = 12 ρω
2
Δ
2
= 2 π2 ρυ
2
Δ
2
Sedangkan pengertian intensitas adalah kuantitas energi yang mengalir melalui suatu unit bidang normal terhadap arah propagasi dalam suatu unit waktu.
Ambil suatu silinder tak hingga dengan penampang δϑ, dimana sumbernya paralel
dengan propagasi gelombang dan panjangnya sama dengan jarak yang dilalui dalam waktu
δt. Energi totalnya adalah EVδtδϑ. Besarnya intensitas sama dengan energi total dibagi dengan
δϑ, dan dengan interval waktu δt, adalah : I = E V
Untuk gelombang harmonis, I = 12
ρVω
2
A
2
= 2 π
2
ρVυ
2
Δ
2
10
11
12
13
14
2.2.3 Pembagian Energi Pada Suatu Batas Lapisan
Mode konversi terjadi akibat deformasi partikel oleh gelombang kompresi pada saat menemui bidang batas. Deformasi ini akan dapat menimbulkan dua
model deformasi akibat dua jenis tipe stress yang bekerja, yakni deformasi kompresi
– dilatasi dan deformasi shear geser. Sifat dari dua medium dapat dibedakan atas dasar densitas dan kecepatan. Bila sinar gelombang melewati suatu
batas lapisan, maka ada empat persamaan yang dihasilkan dari kondisi syarat batas untuk gelombang datang P atau SV, refleksi dan transmisi. Untuk
gelombang datang SH, hanya akan terdapat gelombang refleksi dan transmisi gelombang SH. Pembagian energi gelombang P pada bidang batas lapisan
diperlihatkan pada gambar berikut ini :
Gambar 11. Pembagian Energi Pada Bidang Batas.
2.3 Atenuasi
