探地雷达（GPR）参数3：波速

探地雷达（GPR）参数3：波速

波速是指单位时间内一定的振动状态所传播的距离。由于波的某一振动状态总是与某一相值相联系，或者说，单位时间内某种一定的振动相所传播的距离，称为波速。因此，对于单一频率的波，波速又称为相速。通常以c表示，国际单位是米/秒，符号为m/s

式中C为真空中电磁波传播速度（常数：C=0.3m/ns）。ε'为相对介电常数。知道探测目标的相对介电常数，即可按上述关系求取电磁波速度v。下表为几种常见介质的相对介电常数ε'与地层电磁波传播速度v的参考值。

介质中电磁波波速与能量衰减特性

•描述电磁波传播特性的波矢量k为复数：k=β+ia,β描述波传播的相位，称为相位常数；α描述波幅的衰减，称为衰减常数，它们是介质的性质。相位常数与衰减常数与介质电磁参数及频率的关系如下：

•β=w(μɛ)1/2[((1+02/w2ɛ2)1/2+1)/2]1/2

•α=w(μɛ)1/2[((1+02/w2ε2)1/2-1)/2]1/2

根据介质的电磁性质，分三种情况对上式进行讨论。

•对于低电导介质，满足σ<10-7S/m,σ/εw《1,此时相位常数、衰减常数和电磁波速V为：

•β=w(μɛ)1/2

•α=σ(μ/ɛ)1/2

•V=w/β=(1/με)1/2

•上式说明对于低电导介质，电磁波速与介电常数和磁导率的平方根成反比。对于非铁磁性物质，导磁率为1。衰减常数与电导率成正比，与介电常数的平方根成反比。说明电磁波能量的衰减主要是由于感生涡流损失引起的。

•对于高电导介质，满足σ>10-2S/m,σ/εw》1,此时相位常数、衰减常数和电磁波速V为：

•β=α=(ouw)1/2

•V=w/β=(w/ou)1/2

•上式说明在高导介质中，波速与频率的平方根成正比，与电导率的平方根成反比，波速是频率和电导率的函数，波速很低。如对于铜，电导率为5*107,在100MHZ时波速

为3.5m/s;对于1GHZ的频率，电磁波速为11m/s。这一速度与空气及岩土介质中的电磁波速相比，可以认为导体中的电磁波速为0。也就是说，在导体中电磁波很难传播。

SL-GPR无线探地雷达使用现场

iPhone手机续航排名，你的iPhone上榜了吗？