2.3 dimana:
Z
1
= Impedansi akustik dari sedimen yang berada di atas bidang batas
Z
2
= Impedansi akustik dari sedimen yang berada di bawah bidang batas
Faktor lain yang mempengaruhi amplitude gelombang akustik yang dipantulkan adalah sudut datang gelombang akustik pada bidang pantul,
pengurangan attenuation dari gelombang akustik oleh sedimen, kehilangan energi akustik yang disebabkan oleh penyebarannya ke segala arah, serta
kehilangan energi akustik yang disebabkan karena penyebarannya oleh bidang- bidang reflektor yang permukaannya tidak teratur Prawirasastra et al., 1999.
2.1.2 Hukum Snellius, Wave Front, dan Ray Path
Arah gelombang awal incident waves dan kecepatan gelombang seismik mempengaruhi arah gelombang yang dipantulkan. Muka gelombang yang
melewati bidang batas antar medium yang memiliki kecepatan seismik berbeda menyebabkan sebagian energi akan direfleksikan ke medium berikutnya Lubis et
al., 1999. Gambar 2 mengilustrasikan geometri penjalaran gelombang pantul untuk
penurunan hukum Snellius. Posisi sumber gelombang awal dianggap sangat jauh dengan bidang batas sehingga dua berkas gelombang sangat berdekatan, hampir
paralel saat kedua berkas tersebut akan mencapai bidang batas dan salah satu muka gelombang sedikit membelok berupa garis lurus. Gelombang awal berjalan
dengan kecepatan V
1
, dan waktu yang dibutuhkan untuk menjalar dari A ke C adalah sama dengan waktu dari B ke D digambarkan dengan garis biru.
Gelombang dipantulkan kearah yang baru dan berjalan ke titik E dengan kecepatan V
r
setelah mencapai titik C. Interval waktu yang dibutuhkan gelombang untuk menjalar dari C ke E dianggap sebagai t, sehingga jarak C ke E adalah V
r
t. Gelombang menjalar dari titik D ke F pada interval waktu yang sama dengan
kecepatan V
i
sehingga jarak D ke F adalah V
i
t, kemudian muka gelombang membelok ketika menyentuh bidang batas.
Gambar 2. Geometri Penjalaran Gelombang Pantul untuk Penurunan Hukum Snellius Sumber : Bidang Geofisika Kelautan-PPGL,
1999 Berkas gelombang awal berinklinasi dari bidang batas dengan sudut i
Lubis et al., 1999. CDF merupakan segitiga siku-siku karena sinar tegak lurus dengan muka gelombang, sehingga:
2.4 Sinar yang dipantulkan berinklinasi dari bidang batas pada sudut r. CEF
merupakan segitiga siku-siku, sehingga:
2.5
Gelombang awal
Gelombang pantul
B A
C F
D E
r i
Kedua persamaan diatas dikombinasikan sehingga persamaan tersebut menjadi:
2.6 di mana :
i = Sudut datang r = Sudut bias
V
i
= Kecepatan gelombang datang V
t
= Kecepatan gelombang dipantulkan Konsep hukum-hukum fisika optik umumnya mendasari perambatan
gelombang seismik, anggapan yang dipakai adalah bahwa bumi bersifat homogen isotropis dan elastis sempurna, pancaran sumber gelombang berada dalam kondisi
simetris bola spheric sehingga muka gelombang wave front akan menjalar dengan kecepatan konstan sepanjang garis lurus dengan konsep rambatan seismik
Lubis et al., 1999. Gelombang yang dihasilkan dari ledakan di dalam suatu massa batuan diilustrasikan dalam Gambar 3.
Gambar 3. Muka Gelombang dan Perambatannya Sumber: Lubis et al., 1999
Titik di tengah-tengah gelombang adalah sumber suara, lingkaran gelombang pada sisi terluar disebut muka gelombang dan garis yang memancar ke
segala arah adalah perambatannya yang mengikuti hukum Huygen Lubis et al., 1999. Hukum Huygen menyatakan bahwa setiap titik-titik pengganggu yang
berada didepan muka gelombang utama akan menjadi sumber bagi terbentuknya deretan gelombang yang baru. Jumlah energi total deretan gelombang baru
tersebut sama dengan energi utama. Berkas gelombang Ray paths mengikuti hukum Snellius, sin
θ
1
c
1
= sin θ
2
c
2
. Perambatan waktu dari sinyal bergerak sepanjang jalur minimum, hal ini sesuai dengan prinsip Fermat yaitu gelombang menjalar dari satu titik ke titik lain
melalui jalan tersingkat waktu penjalarannya. Dengan demikian jika gelombang melewati sebuah medium yang memiliki variasi kecepatan gelombang seismik,
maka gelombang tersebut akan cenderung melalui zona-zona kecepatan tinggi dan menghindari zona-zona kecepatan rendah. Ketika c
2
c
1
pada sudut kritis θ
c
, refraksi ray path bersifat parallel terhadap lapisan di
θ
1
= θ
2
dan sin θ
c
=c
1
c
2
.
Gambar 4. Sudut Kritis Ray Path. Sinyal menempuh jarak L pada medium 2 dengan kecepatan suara c
2
. Sumber: Clay dan Madwin, 1998 Perambatan sinyal paralel diantara lapisan di c
2
dapat membiaskan kedalam medium yang paling atas di
θ
c
. Dari gambar tersebut disimpulkan bahwa sinyal tersebut memiliki suatu perambatan yang minimum. Ketika
θ
1
θ
c
, koefisien refleksi mencapai titik kompleks dan nilai absolut yaitu 1. Fase dari
X
L
θ
c
θ
c
source
receiver
c
2
c
1
C
1
C
2
perambatan sinyal tergantung pada θ
1
. Hal inilah yang disebut sebagai total refleksi Clay dan Medwin, 1998.
2.2 Gelombang Seismik
