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図5.2.1-1 一次散乱過程の幾何
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一次等方散乱を仮定した場合、震源から輻射された波のエネルギーが散乱体に向かい、そこで散乱されて観測点に到達する経路を考える (図 5.2.1-1参照)。このとき, 観測点におけるエネルギー流速密度は次のように表わされる。
(5-1)
ここで は震源から散乱体 は観測点から散乱体への距離であり、 は伝播速度、W は震源から等方(球対称)に輻射された全エネルギーである。波形記録上のある経過時間における散乱波に関与するのは、震源−散乱体−観測点の経路長の和が経過時間と伝播速度の積に等しくなるような位置にある散乱体のみであることを、デルタ関数が表わしている。これは、震源と観測点を通る直線を軸とした回転楕円面を表している。すべての散乱体からの寄与を足し合わせ、伝播速度で割ることによって、観測点におけるエネルギー密度を得る。更にこの和に数密度niWπを掛けて空間積分の形に書きあらわすことができる。
(5-2)
ここで であり、この積分は、解析的に容易に求めることができる (Sato,1977)。
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