Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери

Показано, що у реальних діелектриках може виникати хвильовий процес поширення коливань диполів – хвилі поляризації. Встановлено, що такі хвилі несуть інформацію про просторову структуру шарів літосфери. Оцінено швидкість їх поширення. Отримані теоретичні результати описують фізику процесу становле...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2010
Hauptverfasser:	Якимчук, М.А., Мороз, І.П.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України 2010
Schriftenreihe:	Геоінформатика
Schlagworte:	Актуальна інформація, дискусії
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95656
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери / М.А. Якимчук, І.П. Мороз // Геоінформатика. — 2010. — № 1. — С. 93-96. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-95656
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-956562016-03-04T22:21:54Z Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери Якимчук, М.А. Мороз, І.П. Актуальна інформація, дискусії Показано, що у реальних діелектриках може виникати хвильовий процес поширення коливань диполів – хвилі поляризації. Встановлено, що такі хвилі несуть інформацію про просторову структуру шарів літосфери. Оцінено швидкість їх поширення. Отримані теоретичні результати описують фізику процесу становлення короткоімпульсного електромагнітного поля. Показано, что в реальных диэлектриках может возникать волновой процесс распространения колебаний диполей – волны поляризации. Установлено, что такие волны несут информацию о пространственной структуре слоев литосферы. Сделана оценка скорости их распространения. Полученные теоретические результаты описывают физику процесса становления короткоимпульсного электромагнитного поля. Shown in this paper is a wave process of propagation of the dipole oscillations that can arise in the real dielectrics, so-called polarization waves. Such waves are found to carry some information about the spatial structure of the lithospheric layers. The evaluation of their propagation velocity was made. Received theoretical results demonstrate the process of the short-impulse electromagnetic field establishment. 2010 Article Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери / М.А. Якимчук, І.П. Мороз // Геоінформатика. — 2010. — № 1. — С. 93-96. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1684-2189 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95656 550.837 uk Геоінформатика Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Актуальна інформація, дискусії Актуальна інформація, дискусії
spellingShingle	Актуальна інформація, дискусії Актуальна інформація, дискусії Якимчук, М.А. Мороз, І.П. Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери Геоінформатика
description	Показано, що у реальних діелектриках може виникати хвильовий процес поширення коливань диполів – хвилі поляризації. Встановлено, що такі хвилі несуть інформацію про просторову структуру шарів літосфери. Оцінено швидкість їх поширення. Отримані теоретичні результати описують фізику процесу становлення короткоімпульсного електромагнітного поля.
format	Article
author	Якимчук, М.А. Мороз, І.П.
author_facet	Якимчук, М.А. Мороз, І.П.
author_sort	Якимчук, М.А.
title	Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери
title_short	Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери
title_full	Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери
title_fullStr	Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери
title_full_unstemmed	Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери
title_sort	власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери
publisher	Центр менеджменту та маркетингу в галузі наук про Землю ІГН НАН України
publishDate	2010
topic_facet	Актуальна інформація, дискусії
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/95656
citation_txt	Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери / М.А. Якимчук, І.П. Мороз // Геоінформатика. — 2010. — № 1. — С. 93-96. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.
series	Геоінформатика
work_keys_str_mv	AT âkimčukma vlasníelektromagnítníkolivannâpolârizovanihšarívlítosferi AT morozíp vlasníelektromagnítníkolivannâpolârizovanihšarívlítosferi
first_indexed	2025-07-07T02:32:00Z
last_indexed	2025-07-07T02:32:00Z
_version_	1836953658019807232
fulltext	93ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 1 Ï³ä ÷àñ âèêîíàííÿ ðîá³ò ç ãåîåëåêòðîðîçâ³äêè çà ìåòîäîì ñòàíîâëåííÿ ïîëÿ [1] êð³ì ìîíîòîííî- ãî ïðîöåñó â³äíîâëåííÿ ðîçïîä³ëó çàðÿä³â íà ïî- âåðõí³ Çåìë³ â³äáóâàþòüñÿ ñëàáê³ åëåêòðîìàãí³òí³ êîëèâàííÿ øèðîêî¿ ñìóãè ÷àñòîò (êîðîòêîõâèëüî- âîãî, ñåðåäíüîõâèëüîâîãî ä³àïàçîí³â ³ ä³àïàçîíó äîâãèõ õâèëü), ùî ô³êñóºòüñÿ ó ïðèïîâåðõíåâèõ øàðàõ àòìîñôåðè. Êîëèâàëüíèé ïðîöåñ õàðàêòå- ðèçóºòüñÿ íåìîíîòîííîþ ïîâåä³íêîþ êðèâî¿ ñòà- íîâëåííÿ íà ïî÷àòêîâîìó åòàï³ âèì³ðþâàíü [2]. Òðàäèö³éíî ïðèðîäó êîëèâàíü ïîÿñíþþòü âïëè- âîì ïðîìèñëîâèõ øóì³â, ïåðåá³ãîì ïåðåõ³äíèõ ïðîöåñ³â ó êîìïîíåíòàõ âèì³ðþâàëüíèõ ñèñòåì [3]. Ïðîòå îñòàíí³ì ÷àñîì ç’ÿâëÿþòüñÿ ïîâ³äîì- ëåííÿ [4–7] ïðî åêñïåðèìåíòàëüíî âñòàíîâëåíó çàëåæí³ñòü êîëèâàëüíîãî ïðîöåñó â³ä ñòðóêòóðè ãåîëîã³÷íîãî ðîçð³çó òî÷êè âèì³ðþâàííÿ. Ïðèðîäà òàêîãî çâ’ÿçêó çàëèøàºòüñÿ íåâñòà- íîâëåíîþ. Ó ïóáë³êàö³¿ [8] íàâåäåíî àíàë³ç ïðîáëåìè. Çîêðåìà, àðãóìåíòîâàíî íåìîæëèâ³ñòü ïîÿñíèòè äîñë³äæóâàíèé åôåêò ïðîöåñàìè ðåçîíàíñíîãî íà- êëàäàííÿ åëåêòðîìàãí³òíèõ õâèëü, ùî ïîøèðþ- þòüñÿ ó øàðàõ ë³òîñôåðè. Äëÿ äîâñòàíîâëåííÿ ñóò³ ô³çè÷íîãî ÿâèùà ðîçãëÿíåìî íîâèé, ô³çè÷íèé, ï³äõ³ä, ùî â³äð³çíÿºòüñÿ â³ä ³ñíóþ÷èõ. Ïðîöåñè ïîøèðåííÿ åëåêòðîìàãí³òíèõ ïîë³â ïðîõîäÿòü ó ñêëàäí³é ñèñòåì³, îñê³ëüêè çåìíà êîðà é àòìîñôåðà ìàþòü íåîäíîð³äíó áóäîâó. Ïîëÿ ³ñíóþòü ó çîí³, ùî îáìåæåíà øàðàìè ³îíîñ- ôåðè òà ìàíò³¿ Çåìë³, ÿêèì âëàñòèâà â³äíîñíî âèñîêà ïðîâ³äí³ñòü [9]. Ñòðóêòóðó çîíè ³ñíóâàí- íÿ ïîëÿ ìîäåëþºìî ñèñòåìîþ ä³åëåêòðè÷íèõ øàð³â çàâòîâøêè hi, ùî õàðàêòåðèçóþòüñÿ âëàñ- íèìè åëåêòðîïðîâ³äí³ñòþ (σi), ä³åëåêòðè÷íîþ (εi) òà ìàãí³òíîþ (µi) ïðîíèêí³ñòþ (³ – íîìåð øàðó). Äëÿ ïðîñòîòè âèêëàäó (ìîäåë³) ââàæàòèìåìî, ùî øàðè äîñë³äæóâàíî¿ ñèñòåìè îäíîð³äí³ ³ ìàþòü ôîðìó ïëîñêîïàðàëåëüíèõ ïëàñòèí. Òàêå ïðèïó- ùåííÿ äàº çìîãó çíà÷íî ïîíèçèòè ð³âåíü ñêëàä- íîñò³ çàäà÷³. Ñóòòºâèì º òå, ùî øàðè àòìîñôåðè òà ë³òî- ñôåðè ïåðåáóâàþòü ó åëåêòðîñòàòè÷íîìó ïîë³ Çåìë³, íàïðóæåí³ñòü ÿêîãî â àòìîñôåð³ ïîáëèçó ïîâåðõí³ äëÿ êîæíîãî ðàéîíó çåìíî¿ êîðè ìàº ñâîº âëàñíå çíà÷åííÿ [10]. Ï³ä ä³ºþ ïðèðîäíîãî ïîëÿ Çåìë³ ó êîæíîìó øàð³ âèíèêàþòü ïðîöåñè ïîëÿðèçàö³¿ ìîëåêóë ðå÷îâèíè. Äî òîãî æ, ó ðå- àëüíèõ ã³ðñüêèõ ïîðîäàõ ïîëÿðèçàö³ÿ ìîæå ìàòè íå ò³ëüêè åëåêòðîäèíàì³÷íèé õàðàêòåð [9]. Ðîçð³ç- íÿþòü äåê³ëüêà âèä³â ïîëÿðèçàö³¿: äåôîðìàö³é- íó, îð³ºíòàö³éíó òà ³îí³çàö³éíó. Òèï ïîëÿðèçàö³¿ çàëåæèòü â³ä ñòðóêòóðè ðå÷îâèíè øàðó. Òàê, ó ðå- ÷îâèí³, ùî ñêëàäàºòüñÿ ³ç íåïîëÿðíèõ ìîëåêóë, â³äáóâàºòüñÿ äåôîðìàö³éíà (åëåêòðîííà) ïîëÿðè- çàö³ÿ. Ó êðèñòàëàõ ñïîñòåð³ãàþòü ³îííó ïîëÿðèçà- ö³þ. Â³äçíà÷èìî, ùî ð³çí³ ìåõàí³çìè ïîëÿðèçàö³¿ ìîæóòü ä³ÿòè îäíî÷àñíî. Â îñíîâó ïîäàëüøîãî ðîçãëÿäó ïîêëàäåìî äå- ôîðìàö³éíèé ìåõàí³çì âèíèêíåííÿ ïîëÿðèçàö³¿. Â óìîâàõ íàêëàäàííÿ åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ ó ðå÷î- âèí³ â³äáóâàºòüñÿ çì³ùåííÿ åëåêòðîííèõ õìàð â³äíîñíî öåíòðà ð³âíîâàãè ìîëåêóëè ³, ÿê íàñë³äîê, ó ìîëåêóë³ âèíèêàº äèïîëüíèé ìîìåíò. Ðóõ ìî- ëåêóë ðå÷îâèíè íå âðàõîâóºìî ÷åðåç ³íåðòí³ñòü ÿäåð. Ðîçãëÿíåìî äèíàì³êó ðóõó (äåôîðìàö³¿) åëåêòðîííèõ õìàð. Äèïîë³ ä³åëåêòðèêà ïåðåîð³ºíòîâóþòüñÿ ï³ä ä³ºþ åëåêòðîìàãí³òíîãî ïîëÿ àáî ìåõàí³÷íîãî âïëèâó. Âèâåäåí³ ³ç ñòàíó ð³âíîâàãè äèïîë³ ïî- âåðòàþòüñÿ ó ñòàí ð³âíîâàãè ï³ä ä³ºþ êóëîí³â- ñüêèõ ñèë. Ïðè öüîìó ñë³ä âðàõîâóâàòè, ùî çáó- ðåí³ äèïîë³ çíàõîäÿòüñÿ ó åëåêòðîñòàòè÷íîìó ïîë³ Çåìë³ é ó ñàìîóçãîäæåíîìó ïîë³ ä³åëåêòðèêà. Ñèìåòð³ÿ çàäà÷³ òàêà, ùî äîö³ëüíî º ðîçãëÿ- íóòè îäíîâèì³ðíèé âèïàäîê. Â³ñü ñèñòåìè â³äë³êó õ ñïðÿìîâóºìî âçäîâæ íàïðÿìêó ä³¿ ïîëÿ. АКТУАЛЬНА ІНФОРМАЦІЯ, ДИСКУСІЇ ÓÄÊ 550.837 ÂËÀÑÍ² ÅËÅÊÒÐÎÌÀÃÍ²ÒÍ² ÊÎËÈÂÀÍÍß ÏÎËßÐÈÇÎÂÀÍÈÕ ØÀÐ²Â Ë²ÒÎÑÔÅÐÈ © Ì.À. ßêèì÷óê, ².Ï. Ìîðîç, 2010 Öåíòð ìåíåäæìåíòó òà ìàðêåòèíãó â ãàëóç³ íàóê ïðî Çåìëþ ²ÃÍ ÍÀÍ Óêðà¿íè, Êè¿â, Óêðà¿íà Ð³âíåíñüêèé äåðæàâíèé ãóìàí³òàðíèé óí³âåðñèòåò, Ð³âíå, Óêðà¿íà Shown in this paper is a wave process of propagation of the dipole oscillations that can arise in the real dielectrics, so-called polarization waves. Such waves are found to carry some information about the spatial structure of the lithospheric layers. The evaluation of their propagation velocity was made. Received theoretical results demonstrate the process of the short- impulse electromagnetic field establishment. Keywords: electromagnetic oscillations, polarization waves, lithospheric layers. 94 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 1 Âèä³ëèìî øàð ðå÷îâèíè çàâòîâøêè ∆x = x2 – x1, ó ÿêîìó âèíèêëî â³äõèëåííÿ â³ä âð³âíîâàæåíî¿ âåëè÷èíè ïîëÿðèçàö³¿, ³ ïðîàíàë³çóºìî çì³íó ³ìïóëüñó åëåêòðîí³â îá’ºìó ðå÷îâèíè ∆xS. Ìàñà ÷àñòèíîê, ùî ïî÷èíàþòü ðóõàòèñÿ, ó âè- ä³ëåíîìó îá’ºì³ âèçíà÷àºòüñÿ âåëè÷èíîþ menV∆xS, äå må – ìàñà åëåêòðîíà; nV – ðóõëèâà ÷àñòèíà îá’ºìíî¿ êîíöåíòðàö³¿ åëåêòðîí³â. Âåëè÷èíà çì³ùåííÿ (äåôîðìàö³¿) âèâåäåíèõ ³ç ñòàíó ð³âíîâàãè äèïîë³â ìàº âèãëÿä ôóíêö³¿ δx(x, t). Â³äïîâ³äíî, δxt'(x, t) – øâèäê³ñòü äåôîð- ìàö³¿ äèïîë³â; δxt''(x, t) – ïðèñêîðåííÿ. Òàêèì ÷èíîì, çì³íó ³ìïóëüñó âèä³ëåíîãî îá’ºìó ðå÷îâèíè çàïèøåìî ÿê ( ) ( )( ) 2 1 2 1δ ξ, δ ξ, ξ x t t e V x x t x t m n Sd′ ′−∫ . Âèâåäåíèé ³ç ñòàíó ð³âíîâàãè çâ’ÿçàíèé çàðÿä ïåðåáóâàº ï³ä ä³ºþ êóëîí³âñüêî¿ ñèëè Fk, ÿêà ó äèíàì³÷í³é ñèñòåì³ çì³íþºòüñÿ ³ ó ïðîñòîð³, ³ ç ïëèíîì ÷àñó. Òîìó ð³âíÿííÿ ðóõó ñèñòåìè ìàº âèãëÿä ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) 2 1 2 1 2 2 1 1 δ ξ, δ ξ, ξ , τ , τ τ. x t t e V x t k k t x t x t m n Sd F x F x d ′ ′− = = − ∫ ∫ (1) Â³äîìî, ùî êóëîí³âñüêà ñèëà, ÿêà ä³º íà äè- ïîë³, âèçíà÷àºòüñÿ íàïðóæåí³ñòþ åëåêòðîìàãí³ò- íîãî ïîëÿ E òà âåëè÷èíîþ çâ’ÿçàíîãî çàðÿäó Q : kF QE= . Î÷åâèäíî, ùî E = E0 + Ep, äå E0 – ïðèðîäíå åëåêòðîñòàòè÷íå ïîëå Çåìë³; Ep – ëîêàëüíå ïîëå, óòâîðåíå ïîëÿðèçîâàíèì ñåðåäîâèùåì. Ó ðàç³ íå- âåëèêèõ â³äõèëåíü â³ä ïîëîæåííÿ ð³âíîâàãè âè- êîíóºòüñÿ íåð³âí³ñòü: E0 >> Ep. Ó ïîäàëüøèõ âè- êëàäêàõ ââàæàòèìåìî ïîëå Çåìë³ E0 ñòàëîþ âåëè÷èíîþ äëÿ ðàéîíó äîñë³äæåííÿ. Ä³éñíî, â ìåæàõ ì³êðîîá’ºêò³â grad E0 = 0. Â³äîìî, ùî âåëè÷èíà çâ’ÿçàíîãî çàðÿäó ïîâ’ÿ- çàíà ³ç âåêòîðîì ïîëÿðèçàö³¿ ñï³ââ³äíîøåííÿì: Q = div P. Îòæå, äëÿ îäíîâèì³ðíîãî âèïàäêó (ðîç- ãëÿäóâàíîãî) åëåêòðîñòàòè÷íó ñèëó ìîæíà çàïè- ñàòè òàê: z PF QE E x ∂ = = ∂ . Ïîëÿðèçàö³þ P âèä³ëåíî- ãî øàðó ðå÷îâèíè âèçíà÷àºìî ñï³ââ³äíîøåííÿì δi s i P p n e xS= =∑ (p³ – äèïîëüíèé ìîìåíò ìîëåêóë ðå÷îâèíè; ns – ïîâåðõíåâà êîíöåíòðàö³ÿ çàðÿä³â; å – çàðÿä åëåêòðîíà). Îñòàòî÷íî âèðàç äëÿ êóëî- í³âñüêî¿ ñèëè íàáóâàº âèãëÿäó ( ) ( ) ( )0 0 δ , , δ ,k s s x x x t F x t n eE S n eE x x t S x ∂ ′= = ∂ . Ð³âíÿííÿ (1) ïåðåïèøåìî òàê: ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) 2 2 1 1 2 0 2 1 1 δ ξ, δ ξ, ξ δ , δ , τ. x t t e V x t s x x t x t x t m n d en E x x x x d ′ ′− = ′ ′= − ∫ ∫ τ τ Çàñòîñóâàâøè òåîðåìó ïðî ñåðåäíº [11] òà çä³éñíèâøè ãðàíè÷íèé ïåðåõ³ä ïðè ∆x = x2 – x1 → 0 òà ∆t = t2 – t1 → 0, îòðèìàºìî äèôåðåíö³àëüíå ð³âíÿííÿ ïîçäîâæí³õ êîëèâàíü äèïîë³â â åëåêòðî- ñòàòè÷íîìó ïîë³ Çåìë³: 2δ δt xx a x′′ ′′= . (2) Ïàðàìåòð 0 s V eE na mn = ìàº çì³ñò øâèäêîñò³ ïî- øèðåííÿ êîëèâàíü ó ñèñòåì³. Â³äçíà÷èìî, ùî E0 – íàïðóæåí³ñòü åëåêòðîñòàòè÷íîãî ïîëÿ Çåìë³ ó ñå- ðåäîâèù³ ïîøèðåííÿ õâèë³. Äëÿ ðîçðàõóíêó âå- ëè÷èíè íàïðóæåíîñò³ ïîëÿ ó ñåðåäîâèù³ ñêîðèñ- òàºìîñü óìîâàìè íåïåðåðâíîñò³ íîðìàëüíî¿ ñêëàäîâî¿ âåêòîðà ³íäóêö³¿ åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ (Dn = εEn, ε – â³äíîñíà ä³åëåêòðè÷íà ïðîíèêí³ñòü ðå÷îâèíè) íà ìåæ³ ðîçïîä³ëó ñåðåäîâèù [12]: 1 1 2 2ε εE E= . ßêùî íàïðóæåí³ñòü ïîëÿ ó ïîâ³òð³ Ez ³ â³äíîñ- íà ä³åëåêòðè÷íà ïðîíèêí³ñòü εz = 1, òî ó ³-ìó øàð³ ë³òîñôåðè íàïðóæåí³ñòü åëåêòðè÷íîãî ïîëÿ îïè- øåìî ñï³ââ³äíîøåííÿì: ε z i i EE = . Îòæå, øâèäê³ñòü ïîøèðåííÿ êîëèâàíü äèïîë³â ó øàðàõ ë³òîñôåðè ìàº âåëè÷èíó ε z s i i V eE nv mn = . (3) Åêñïåðèìåíòàëüíå [13] òà òåîðåòè÷íå çíà÷åííÿ, ðîçðàõîâàíå çà ôîðìóëîþ (3) áåç ãëèáîêîãî àíàë³çó ñêëàäîâèõ ö³º¿ ôîðìóëè, çá³ãàþòüñÿ çà ïîðÿäêîì âåëè÷èíè. Öå äàº ìîæëèâ³ñòü ïðèïóñòèòè, ùî ó øàðàõ ë³òîñôåðè íîñ³ÿìè çáóðåííÿ º ³íø³, ðàí³øå íåâ³äîì³ õâèë³, ÿê³ íàçâåìî õâèëÿìè ïîëÿðèçàö³¿. Â³äì³ííîñò³, ùî çàô³êñîâàí³ ì³æ òåîðåòè÷íè- ìè òà åêñïåðèìåíòàëüíèìè äàíèìè, ìîæíà ïîÿñ- íèòè ð³çíèìè ïðè÷èíàìè. Ïî-ïåðøå, âèùå ðîç- ãëÿíóòî ïîøèðåííÿ ó ä³åëåêòðèêó õâèëü ïîëÿðèçàö³¿ ëèøå îäíîãî ³ç ìîæëèâèõ òèï³â (ïî- çäîâæí³). Ïîïåðå÷í³ õâèë³, ÿê³ õàðàêòåðí³ ó ïåð- øó ÷åðãó äëÿ ä³åëåêòðèê³â ç îð³ºíòàö³éíèì ìåõà- í³çìîì ïîëÿðèçàö³¿, – íå âèâ÷àëèñü. Çàóâàæèìî, ùî äåòàëüíîãî âèâ÷åííÿ ïîòðåáóº ìåõàí³çì óò- âîðåííÿ õâèëü äëÿ ð³çíèõ òèï³â ïîëÿðèçàö³¿. Ïî- äðóãå, ñë³ä äåòàëüí³øå ïðîàíàë³çóâàòè çì³ñò ïà- ðàìåòðà S V n n , ÿêèé º ì³êðîõàðàêòåðèñòèêîþ ðå÷îâèíè. 95ISSN 1684-2189 ÃÅÎ²ÍÔÎÐÌÀÒÈÊÀ, 2010, ¹ 1 Åêñïåðèìåíòàëüí³ äàí³ çàñâ³ä÷óþòü ïðî ñòàëó øâèäê³ñòü ïîøèðåííÿ çáóðåííÿ ó øàðàõ ë³òîñôå- ðè. Öå âèêîíóºòüñÿ çà óìîâè, ÿêùî ïàðàìåòð ε S V i nG n = çàëèøàºòüñÿ ñòàëèì ç ïåðåõîäîì ³ç îäíî- ãî ìàòåð³àëüíîãî ñåðåäîâèùà ó ³íøå. Òàêå ïðèïó- ùåííÿ ïîòðåáóº îêðåìîãî âèâ÷åííÿ. Î÷åâèäíî, ïàðàìåòð G º ìàêðîõàðàêòåðèñòè- êîþ ì³êðîñêîï³÷íèõ åôåêò³â, ÿê³ ³ñíóþòü ó ìîëå- êóëàõ ³ êðèñòàë³÷í³é ´ðàòö³ ðå÷îâèíè. Öåé ïàðà- ìåòð ìàº ïîä³áí³ñòü ³ç ìîäóëåì ïðóæíîñò³ çàêîíó Ãóêà. ßêùî ðîçãëÿäàòè ïðîöåñ ïîøèðåííÿ õâèë³ ïîëÿðèçàö³¿ ç ïîçèö³é êëàñè÷íî¿ ô³çèêè, òî äî- ö³ëüíî âèêîðèñòîâóâàòè çíà÷åííÿ G, âèçíà÷åíå åêñïåðèìåíòàëüíî. Ãëèáøèé çì³ñò ïàðàìåòðà G ìîæíà äîñë³äèòè ëèøå ³ç çàñòîñóâàííÿì êâàíòî- âîãî ï³äõîäó. Ðîçãëÿíåìî ïîâåä³íêó äèïîë³â íà ìåæàõ ïî- ä³ëó øàð³â ë³òîñôåðè. Øàðè ë³òîñôåðè íå ìîæíà ââàæàòè ³äåàëüíèì ä³åëåêòðèêîì – öå ìàòåð³àëüíå ñåðåäîâèùå áåç ÷³òêî âèðàæåíèõ ïðîâ³äíèõ ÷è ä³åëåêòðè÷íèõ âëà- ñòèâîñòåé. ßêùî ïîì³ñòèòè ïëàñòèíó íå³äåàëüíîãî ä³- åëåêòðèêà ó çîâí³øíº åëåêòðè÷íå ïîëå, òî íà ïî- âåðõí³ ïëàñòèíè ç’ÿâèòüñÿ çâ’ÿçàíèé åëåêòðè÷íèé çàðÿä. Êð³ì òîãî, â³ëüí³ çàðÿäè, ÿê³ óòâîðþþòü ñòðóìè ïðîâ³äíîñò³, ïåðåì³ùóâàòèìóòüñÿ ó ïîë³ ³ êîíöåíòðóâàòèìóòüñÿ íà ïîâåðõí³. Îòæå, çà íàÿâ- íîñò³ çîâí³øíüîãî ïîëÿ ó îá’ºì³ ïëàñòèíè ðå÷î- âèíà çà âëàñòèâîñòÿìè íàáëèæàþòüñÿ äî ä³åëåêò- ðèêà, à ïîáëèçó ïîâåðõí³ – äî ïðîâ³äíèêà. Ñåðåäîâèùå ïåðåòâîðþºòüñÿ ó ñêëàäíó ñèñòåìó. Â³äçíà÷èìî, ùî òîâùèíà øàð³â ï³äâèùåíî¿ ïðî- â³äíîñò³ çíà÷íî ìåíøà çà òîâùèíó ä³åëåêòðè÷íî- ãî øàðó. Êîëèâàííÿ äèïîë³â çà íàÿâíîñò³ â³ëüíèõ çà- ðÿä³â ìàº îñîáëèâîñò³. Ðîçãëÿíåìî öåé ïðîöåñ. Íåõàé ó äåÿê³é òî÷ö³ ä³åëåêòðèêà ç ï³äâèùåíîþ ïðîâ³äí³ñòþ ó ðåçóëüòàò³ êîëèâàíü äèïîë³â âè- íèêëî ëîêàëüíå íåêîìïåíñîâàíå åëåêòðè÷íå ïîëå. Â³ëüí³ çàðÿäè ìèòòºâî ïåðåðîçïîä³ëÿòüñÿ ó ïðî- ñòîð³, ùî ïðèâåäå äî åêðàíóâàííÿ ëîêàëüíîãî ïîëÿ. Ó ðåçóëüòàò³ äåôîðìàö³ÿ äèïîë³â ñòàíå ìåí- øîþ. Ïðîöåñ êîëèâàíü äèïîë³â çãàñàº. Ìîæíà ïðîâåñòè àíàëîã³þ ³ç îïèñàíèì ïðîöå- ñîì ³ ïðîöåñîì êîëèâàíü çà íàÿâíîñò³ ñèëè òåðòÿ. Ïðèïóñòèìî, ùî ³ñíóº äåÿêå êðèòè÷íå çíà- ÷åííÿ ñèëè òåðòÿ кр тF , ùî õàðàêòåðèçóºòüñÿ òàêè- ìè óìîâàìè: ÿêùî çíà÷åííÿ êóëîí³âñüêî¿ ñèëè Fk, ùî ä³º íà äèïîë³, íå ïåðåâèùóº кр тF ( кр т kF F> ), òî êîëèâàëüíèé ïðîöåñ ó ∆-øàð³ íå ðîçâèâàºòüñÿ; ÿêùî çíà÷åííÿ êóëîí³âñüêî¿ ñèëè Fk çíà÷íî ïåðå- âèùóº ñèëó òåðòÿ кр тF ( кр т kF F<< ), òî òåðòÿì ó ñèñ- òåì³ íåõòóºìî. Îñê³ëüêè êóëîí³âñüêà ñèëà ïðîïîðö³éíà ïðî- ñòîðîâèì çì³íàì âåëè÷èíè äåôîðìàö³¿ äèïîë³â (Fk(x, t) = nseE0δx'x(x, t)S), òî ïåðøà óìîâà åêâ³âà- ëåíòíà òâåðäæåííþ δx'x(x, t) → 0. Äðóãà óìîâà åêâ³âàëåíòíà òâåðäæåííþ, ùî ìåæà ïîä³ëó ñåðåäîâèù íå âïëèâàº íà ïðîöåñ ïî- øèðåííÿ õâèë³ ïîëÿðèçàö³¿. Ï³ä ÷àñ ïîøèðåííÿ çáóðåíü ó ñèñòåì³ âñòàíîâ- ëþþòüñÿ ñòîÿ÷³ õâèë³, ³ñíóþòü òî÷êè ïðîñòîðó, â ÿêèõ δx'x(x, t) = 0. Ïðîñòîðîâèé ðîçïîä³ë òàêèõ òî- ÷îê çàëåæèòü â³ä ãåîìåòð³¿ ñèñòåìè (òîâùèíè øàð³â) ³ ÷àñòîòè êîëèâàíü (äèâ. ðèñóíîê). Îòæå, ³ñíóþòü òàê³ çíà÷åííÿ ÷àñòîò êîëèâàíü ωi, çà ÿêèõ ó øàðàõ ë³òîñôåðè âñòàíîâëþþòüñÿ ñòîÿ÷³ ïîëÿðèçàö³éí³ õâèë³. Ðîçãëÿíåìî ðîçâ’ÿçêè õâèëüîâîãî ð³âíÿííÿ (2) ç ãðàíè÷íèìè óìîâàìè âèäó ( )δ 0, 0xx t′ = , ( )δ , 0x ix h t′ = . Ðîçâ’ÿçêè çíàõîäèìî ìåòîäîì ðîçä³ëåííÿ çì³ííèõ [11]: ( ) iω πδ , cosi t i i i ix x t Ae x h −= ∑ , (4) äå πωi i i ia ak h = = – âëàñí³ ÷àñòîòè êîëèâàíü ñòî- ÿ÷èõ õâèëü ïîëÿðèçàö³¿; k³ – õâèëüîâ³ ÷èñëà. Çàçíà÷èìî, ùî 2π π λi i i ik h = = , äå λi – äîâæèíà õâèë³. Çâ³äñè 1 1 λ π 2 ωi ah = = (³íäåêñ ³ = 1 âèçíà÷àº à á Ïðîñòîðîâèé ðîçïîä³ë òî÷îê: à – ìåæà ïîä³ëó øàð³â ë³òîñôåðè ëåæèòü íà â³äñòàí³ h1 â³ä ïîâåðõí³, äîâæèíà õâèë³ λ1 = 2h1; íà ö³é ìåæ³ δx'x(x, t) = 0 äåôîðìàö³ÿ äèïîë³â ñòàëà; á – äîâæèíà õâèë³ λ2 > λ1, òîìó íà ò³é ñàì³é ìåæ³ ïîä³ëó ñåðåäîâèù äåôîðìàö³ÿ äèïîë³â íåîäíîð³äíà, \|dx'x(x, t)\| > 0, òîáòî ä³þ÷èìè ñèëàìè òåðòÿ ìîæíà çíåõòóâàòè 96 ISSN 1684-2189 GEOINFORMATIKA, 2010, ¹ 1 îñíîâíó ìîäó êîëèâàíü). Îòæå, òîâùèíó øàðó ë³òîñôåðè îäíîçíà÷íî âñòàíîâëþºìî çà äîâæèíîþ ñòîÿ÷î¿ õâèë³ àáî ÷àñòîòîþ âëàñíèõ êîëèâàíü. Óðàõóâàííÿ äèñèïàö³é ó ñèñòåì³ äàº çìîãó ïå- ðåïèñàòè ôóíêö³îíàëüíó çàëåæí³ñòü (4) ó âèãëÿä³ [12] ( ), cosi ii t t i i i ix x t A e e x h − ω −γ π δ = ∑ , äå γi – äåêðåìåíòè çãàñàííÿ êîëèâàíü. Î÷åâèäíî, ùî ïîâåä³íêà åêñïåðèìåíòàëüíî âñòàíîâëåíî¿ çàëåæíîñò³ íàïðóæåíîñò³ åëåêòðè÷- íîãî ïîëÿ íà ïîâåðõí³ Çåìë³ â³ä ÷àñó ñòàíîâëåííÿ ñèãíàëó òà ôóíêö³¿ ( ) ω0, i t ti i i i P t B e e− −= ∑ γ ïîä³áí³. Â ðåçóëüòàò³ ïðîâåäåííèõ äîñë³äæåíü ìîæíà çðîáèòè ñë³äóþ÷è âèñíîâêè: ä³åëåêòðèê ó çîâí³ø- íüîìó åëåêòðîñòàòè÷íîìó ïîë³ – öå ïðóæíå ñåðå- äîâèùå, ó ÿêîìó ìîæóòü âèíèêàòè õâèëüîâ³ ïðî- öåñè ïåðåîð³ºíòàö³¿ äèïîë³â. Íà îñíîâ³ ñòâîðåíî¿ ìîäåë³ ô³çè÷íîãî ÿâèùà îòðèìàíî ð³âíÿííÿ ïî- øèðåííÿ ó ä³åëåêòðè÷íîìó ñåðåäîâèù³ õâèëü ïî- ëÿðèçàö³¿. Òåîðåòè÷íå çíà÷åííÿ øâèäêîñò³ ïîøè- ðåííÿ ö³º¿ õâèë³ çà ïîðÿäêîì âåëè÷èíè çá³ãàºòüñÿ ç åêñïåðèìåíòàëüíî âñòàíîâëåíèì. Çà ïåâíèõ óìîâ ó øàðàõ ë³òîñôåðè ìîæóòü âèíèêàòè ñòîÿ÷³ õâèë³ ïîëÿðèçàö³¿ (ðåçîíàíñí³ åôåêòè). 1. Ýëåêòðîðàçâåäêà. Ñïðàâî÷íèê ãåîôèçèêà / Ïîä ðåä. Â.Ê.Õìèëåâñêîãî. – Ì.: Íåäðà, 1989. – Ò.1. – 437 ñ. 2. Ëåâàøîâ Ñ.Ï., ßêèì÷óê Ì.À., Êîð÷àã³í ².Ì., Ï³ùà- íèé Þ.Ì. Ìåòîä åëåêòðîðåçîíàíñíîãî çîíäóâàííÿ òà éîãî ìîæëèâîñò³ ïðè ïðîâåäåíí³ êîìïëåêñíèõ ãåîëî- ãî-ãåîô³çè÷íèõ äîñë³äæåíü // Ãåî³íôîðìàòèêà. – 2003. – ¹ 1. – Ñ. 15–20. 3. Ëåâàøîâ Ñ.Ï., ßêèì÷óê Í.À., Ïèùàíûé Þ.Ì., Êîð÷à- ãèí È.Í. Àïïàðàòóðíûé êîìïëåêñ “GEMA” êîìïëåêñ- íûõ ãåîýëåêòðè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé è åãî èñïîëüçî- âàíèå äëÿ ïîèñêîâ ñêîïëåíèé óãëåâîäîðîäîâ // Ñá. íàó÷. òðóäîâ ÍÃÀ Óêðàèíû. – Ò. 4, ¹ 13. – Äíåïðî- ïåòðîâñê: ÐÈÊ ÍÃÀ Óêðàèíû, 2002. – Ñ. 78–83. 4. Ëåâàøîâ Ñ.Ï., ßêèì÷óê Ì.À., Êîð÷àã³í ².Ì., Òàñê³íáà- åâ Ê.Ì. Ïîøóêè ïîêëàä³â âóãëåâîäí³â ãåîåëåêòðè÷- íèìè ìåòîäàìè íà íàôòîãàçîâèõ ðîäîâèùàõ Çàõ³äíî- ãî Êàçàõñòàíó // Íàôò. ³ ãàç. ïðîì-ñòü. – 2003. – ¹ 5. – Ñ. 12–16. 5. Ëåâàøîâ Ñ.Ï., ßêèì÷óê Í.À., Êîð÷àãèí È.Í., Ñîðî- êà À.È. Ãåîýëåêòðè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ â ïðåäåëàõ È÷- íÿíñêîé ãðóïïû ñòðóêòóð Äíåïðîâñêî-Äîíåöêîé âïà- äèíû // Äîêë. ÍÀÍ Óêðàèíû. – 2005. – ¹ 5. – Ñ. 105–111. 6. Ëåâàøîâ Ñ.Ï., ßêèì÷óê Í.À., Êîð÷àãèí È.Í., Ïèùà- íûé Þ.Ì. Èçó÷åíèå ñòðîåíèÿ êðèñòàëëè÷åñêîãî ìàñ- ñèâà ãåîýëåêòðè÷åñêèìè ìåòîäàìè â âîñòî÷íîé ÷àñòè Êîðîñòåíñêîãî ïëóòîíà // Ãåî³íôîðìàòèêà. – 2005. – ¹ 4. – Ñ. 20 –23. 7. Ëåâàøîâ Ñ.Ï., ßêèì÷óê Ì.À., Êîð÷àã³í ².Ì. ²ííîâàö³éí³ åêñïðåñ-òåõíîëîã³¿ “ïðÿìèõ” ïîøóê³â ñêóï÷åíü íàôòè ³ ãàçó // Â³ñí. ÍÀÍ Óêðà¿íè. – 2008. – ¹ 5. 8. Øóìàí Â.Í., Ëåâàøîâ Ñ.Ï., ßêèì÷óê Í.À., Êîð÷àãèí È.Í. Ðàäèîâîëíîâûå çîíäèðóþùèå ñèñòåìû: ýëåìåíòû òåî- ðèè, ñîñòîÿíèå è ïåðñïåêòèâà // Ãåî³íôîðìàòèêà. – 2008. – ¹2. – Ñ. 22–50. 9. Ñâåòîâ Á.Ñ. Îñíîâû ãåîýëåêòðèêè. – Ì.: ËÊÈ, 2008. – 656 ñ. 10. Êðàåâ À.Ï. Îñíîâû ãåîýëåêòðèêè. – Ë.: Íåäðà, 1965. – 588 ñ. 11. Êîðí Ã., Êîðí Ò. Ñïðàâî÷íèê ïî ìàòåìàòèêå. – Ì.: Íàóêà, 1970. – 720 ñ. 12. Íèêîëüñêèé Â.Â., Íèêîëüñêàÿ Ò.È. Ýëåêòðîäèíàìèêà è ðàñïðîñòðàíåíèå ðàäèîâîëí. – Ì.: Íàóêà, 1989. – 543 ñ. 13. Ôèí÷óê Â.Â.,Ñêîïè÷åíêî È.Ì.,Íîâèêîâ À.Â. Ìåòîä òî- ÷å÷íîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî çîíäèðîâàíèÿ.Òåîðèÿ è ñïîñîáû îáðàáîòêè //Åêîëîã³ÿ ³ ïðèðîäîêîðèñòóâàí- íÿ. –2003. – Âèï. 6. – Ñ. 173–178. Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 12.01.2010 ð. Ì.À. ßêèì÷óê, ².Ï. Ìîðîç ÂËÀÑÍ² ÅËÅÊÒÐÎÌÀÃÍ²ÒÍ² ÊÎËÈÂÀÍÍß ÏÎËßÐÈÇÎÂÀÍÈÕ ØÀÐ²Â Ë²ÒÎÑÔÅÐÈ Ïîêàçàíî, ùî ó ðåàëüíèõ ä³åëåêòðèêàõ ìîæå âèíèêàòè õâèëüîâèé ïðîöåñ ïîøèðåííÿ êîëèâàíü äèïîë³â – õâèë³ ïîëÿðèçàö³¿. Âñòàíîâëåíî, ùî òàê³ õâèë³ íåñóòü ³íôîðìàö³þ ïðî ïðîñòîðîâó ñòðóêòóðó øàð³â ë³òîñôåðè. Îö³íåíî øâèäê³ñòü ¿õ ïîøèðåííÿ. Îòðèìàí³ òåîðåòè÷í³ ðåçóëüòàòè îïèñóþòü ô³çèêó ïðîöåñó ñòàíîâëåííÿ êîðîòêî³ìïóëüñíîãî åëåêòðîìàãí³òíîãî ïîëÿ. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: åëåêòðîìàãí³òí³ êîëèâàííÿ, õâèë³ ïîëÿðèçàö³³, øàðè ë³òîñôåðè. Í.À. ßêèì÷óê, È.Ï. Ìîðîç ÑÎÁÑÒÂÅÍÍÛÅ ÝËÅÊÒÐÎÌÀÃÍÈÒÍÛÅ ÊÎËÅÁÀÍÈß ÏÎËßÐÈÇÎÂÀÍÍÛÕ ÑËÎÅÂ ËÈÒÎÑÔÅÐÛ Ïîêàçàíî, ÷òî â ðåàëüíûõ äèýëåêòðèêàõ ìîæåò âîçíèêàòü âîëíîâîé ïðîöåññ ðàñïðîñòðàíåíèÿ êîëåáàíèé äèïîëåé – âîëíû ïîëÿðèçàöèè. Óñòàíîâëåíî, ÷òî òàêèå âîëíû íåñóò èíôîðìàöèþ î ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóê- òóðå ñëîåâ ëèòîñôåðû. Ñäåëàíà îöåíêà ñêîðîñòè èõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ. Ïîëó÷åííûå òåîðåòè÷åñêèå ðåçóëüòàòû îïèñûâàþò ôèçèêó ïðîöåññà ñòàíîâëåíèÿ êîðîòêîèìïóëüñíîãî ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëåáàíèÿ, âîëíû ïîëÿðèçàöèè, ñëîè ëèòîñôåðû.

Власні електромагнітні коливання поляризованих шарів літосфери

Institution

Ähnliche Einträge