Gelombang Love merupakan gelombang permukaan yang menjalar dalam bentuk gelombang transversal. Gerakan partikelnya mirip dengan gelombang S.
Kecepatan penjaralannya bergantung dengan panjang gelombangnya dan bervariasi sepanjang permukaan. Trayektori gerakan partikel gelombang rayleigh
dan love diperlihatkan pada gambar 6a dan b.
Gambar 6. Ilustrasi Trayektori Gerakan Partikel dari a Gelombang Rayleigh, dan b Gelombang Love.
Berdasarkan arah gerak partikel dan propagasi pada gelombang P dan S dapat dilihat bahwa kedua gelombang tersebut independent satu dengan lainnya.
Gelombang S yang mengalami polarisasi dengan arah gerak partikel membentuk bidang vertikal disebut gelombang S vertikal SV, sedangkan gelombang S yang
mengalami polarisasi dengan arah gerak partikel membentuk bidang horisontal disebut gelombang S horizontal SH.
2.2.1 Hukum-hukum yang mendasari penjalaran gelombang
Prinsip Huygens menjelaskan bahwa setiap titik pada muka gelombang
a
b
merupakan sumber dari gelombang baru yang menjalar dalam bentuk bola spherical. Jika gelombang bola menjalar pada radius yang besar, gelombang
tersebut dapat diperlakukan sebagai bidang. Garis yang tegak lurus dengan muka
gelombang tersebut disebut wave path atau rays.
Gambar 7. Ilustrasi Prinsip Hyugens. Gambar 7 Mengilustrasikan sebuah gelombang datang miring terhadap
bidang permukaan dua medium elastik yang memiliki kecepatan longitudinal V
L1
dan V
L2
, kecepatan gelombang transversal V
T1
dan V
T2
, serta memiliki densitas ρ
1
dan ρ
2
.
Gambar 8. Refleksi Gelombang Pada Bidang Batas Lapisan.
Gelombang yang datang pada AB, titik A merupakan pusat pembentuk gelombang baru baik untuk transversal maupun longitudinal. Jika gelombang
yang kita perhatikan hanya yang kembali ke medium atas, saat sinar gelombang melewati B menuju permukaan titik C dan berjarak x dari B, gelombang bola
longitudinal dari A juga berjalan sejauh X dan gelombang transversal berjarak V
T1
V
L1
X. Sudut refleksi yang terjadi merupakan tangen titik C ke permukaan bola pertama, yang memiliki nilai sama dengan sudut datang. Tangen untuk
lingkaran yang lebih kecil mempresentasikan gelombang transversal yang terpantul membentuk sudut yang ditentukan melalui hubungan
sin r
t
= x sin i
Untuk kasus normal insiden i=0, perbandingan dari energi refleksi gelombang longitudinal dapat dituliskan sebagai berikut.
=
–
Akar dari persamaan di atas merupakan koefisien refleksi. Dari hubungan di atas dapat terlihat energi refleksi tergantung pada kontras dari densitas dan kecepatan
pada batas medium. Energinya berkurang sejalan dengan pertambahan sudut I, mencapai minimum dan bertambah perlahan pada sudut kritis dan kemudian
bertambah cepat. Untuk gelombang yang menjalar pada medium ke dua perhatikan Gambar 9.
5 4
Gambar 9. Refraksi Gelombang pada Bidang Batas Lapisan. Dari gambar 9 terlihat gelombang longitudinal pada medium yang lebih rendah
menjalar sepanjang AD, sementara muka gelombang berjalan pada medium atas dari titik C ke B yang berjarak x, dan gelombang yang mengalami refraksi dan
membentuk sudut RL dengan bidang batas. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa :
sin I = sin R
L
= =
sehingga =
Persamaan 6 merupakan hukum Snellius, untuk gelombang transversal =
Bila sin i = VL
1
VL
2
, maka sin RL sama dengan satu, karena membentuk sudut 90
. Pada kasus ini gelombang refraksi tidak menjalar pada medium, tetapi pada bidang batas atau
sin i = sin
-1
6 7
8
9
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
