Sismique théorique
présentation du rapport
1.3 trajectographie

la diffusion



Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de " distribution ", de " mise à disposition " (diffusion d'un produit, d'une information, d'une onde). En acoustique et par conséquent en sismique, la diffusion est le phénomène par lequel une onde sonore est déviée dans de multiples directions à la rencontre d'une interface ou lors de la traversée d'un milieu (on peut parler " d'éparpillement ").


Diffusion




La réflexion



Le phénomène de réflexion correspond à la partie de l'onde incidente qui est réfléchie, sans déformation mais avec une perte d'amplitude.
Si l'onde réfléchie est renvoyée selon une direction symétrique par rapport à la normale du point d'incidence : c'est la réflexion spéculaire (figure si dessou).


Réflexion




La réfraction



La réfraction est la déviation d'une onde sonore lorsque celle-ci change de milieu. Plus généralement, la réfraction a lieu lors d'un changement d'impédance du milieu, lorsque la vitesse de l'onde change entre deux milieux. Chaque milieu i est caractérisé par son indice de réfraction noté ni. On appelle dioptre la surface séparant les deux milieux, dans notre cas la dioptrie correspond à l'interface entre deux couches sédimentaires. Les lois de la réfraction, découvertes par Snell et par Descartes permettent de rendre compte quantitativement du phénomène. Pour la réfraction, les lois de Snell-Descartes précisent que :

· L'onde réfracté se situe dans le plan d'incidence (défini par l'onde incidente et la normale au dioptre au mouvement d'incidence), onde incidente et onde réfractée étant de part et d'autre de la normale ;

· les angles d'incidence et de réfraction (θ 1) et (θ 2), mesurés par rapport à la normale sont tels que :

n1sin(θ 1) = n2sin(θ 2)



· Plus l'indice de réfraction n2 est grand, plus le rayon réfracté s'approche de la normale. Donc plus le n2 est petit, plus le rayon réfracté s'éloigne de la normale.

· Lorsque l'indice de réfraction n2 est plus petit que n1, ceci crée une phénomène appelée l'angle critique. Tout θ 1 dépassant l'angle critique, le rayon réfracté n'existe plus et cela crée une réflexion totale interne.


Réfraction



Schéma général:


Réfraction




Au-delà d'une certaine inclinaison, les ondes ne franchissent plus l'interface : elles sont réfléchies.
Si n1 > n2, alors pour des valeurs de sin(θ 1) proches de 1, c'est-à-dire pour des incidences rasantes , on obtient par cette formule une valeur de sin(θ 2) supérieure à 1 ! Ceci est évidemment impossible, cela correspond à des situations où il n'y a pas de réfraction mais uniquement de la réflexion, on parle de réflexion totale interne.
L'angle limite de réfraction est donc tel que :

sin(θlim) = n2/n1




La transmission



En sismique la transmission désigne la partie de l'onde sonore qui n'est ni réfléchie ni réfractée et qui continue sa propagation dans le ou les milieux jusqu'à trouver une interface où elle pourra à son tour être réfléchie et/ou réfractée.


Transmission




La diffraction



La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent (notion de " miroir "); le phénomène peut être interprété par la diffusion d'une onde par les points de l'objet. La diffraction se manifeste par le fait qu'après la rencontre d'un objet, la densité de l'onde n'est pas conservée.


Diffraction











Présentation du rapport