பி-அலை

நிலவரைவியில் நிலநடுக்கத்தைக் காட்டும் எசு-அலையும், பி-அலையும்

நிலநடுக்கவியலில் பி-அலைகள் (P-waves) என்பன நிலத்தின் அடியே இருக்கும் வளிம, நீர்ம, திடப் பொருள் ஆகிய அனைத்தின் ஊடாகவும் செல்வன, எனவே முழுவுடல் அலைகள் என்றும் குறிக்கப்பெறுகின்றன. நிலநடுக்கத்தைப் பதிவு செய்யும் நிலநடுக்கவரைவியில் முதலில் பதிவாவது இவைதான். பி என்னும் சொல் அழுத்தம் என்னும் பொருள் கொண்ட ஆங்கிலச் சொல் 'pressure' என்பதைக் குறிக்கும், அல்லது அதிக விரைவுடன் வந்து முதலில் பதிவாவதால் 'primary' என்னும் சொல்லின் முதலெழுத்து என்பதையும் குறிக்கும்.

ஒரே பருமவகையான திண்மங்களில் பி-அலைகள் எப்பொழுதுமே நீளவாட்டு அலையாக இருக்கும். அதாவது பொருளின் துகள்கள், அலையும் அதன் ஆற்றலும் செல்லும் திசையிலேயே அசைந்து அலைந்து நகரும்.

விரைவு

சீரானா பருப்பொருளில், பி-அலைகளின் விரைவைக் கீழ்க்காணுமாறு எழுதலாம்:

$v_p=\sqrt{\frac{K+\frac{4}{3}\mu }{\rho }}=\sqrt{\frac{\lambda +2\mu }{\rho }}$

மேலுள்ள சமன்பாட்டில் K என்பது பருமக்குணகம் (bulk modulus), $\mu$ என்பது நறுக்கக்குணகம் (shear modulus), $\rho$ என்பது அலை நகரும் பொருளின் அடர்த்தி, $\lambda$ என்பது முதலாம் இலாமே அளவுரு (the first Lamé parameter).

மேற்குறித்தவற்றுள் அடர்த்தி அவ்வளவாக வேறுபடாதது, ஆகவே விரைவானது பெரும்பாலும் K, μ ஆகியவற்றால்தான் பெரும்பாலும் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றது.

பி-அலை மீட்சிக்குணகம் (elastic moduli P-wave modulus), $M$, என்பது கீழ்க்காணுமாறு வரையறை செய்யப்பட்டுள்ளது, $M=K+4\mu /3$, ஆகவே

$v_p=\sqrt{M/\rho }.$

பொதுவாக நிலநடுக்கப் பி-அலை விரைவு 5 முதல் 8 கி.மீ/நொடி அளவில் இருக்கும். நிலத்தின் உட்பகுதியின் பகுதியைப் பொருத்து விரைவு மாறுபடும். நிலத்தின் மேலோட்டுப்பகுதியில் (புறணியில் அல்லது புவியோட்டில்) 6 கி.மீ/நொடி என்பதற்கும் குறைவாகவிருக்கும், ஆனால் அதற்கும் கீழே உள்ள கருப்பகுதியில் 13 கி.மீ/நொடி என்பதாக இருக்கும்.

பி-அலை. அடர்த்தி மாறுபாட்டு அலை பரவுதல்

இரு செங்குத்தான திசையில் பி-அலை பரவுதலைக் காட்டுதல்

பாறை வகைகளில் அலை விரைவு

பாறைவகை (Rocktype)	விரைவு [மீ/நொடி]	விரைவு [அடி/நொடி]
திரளாகாத மணற்பாறை	4600 - 5200	15000 - 17000
திரண்ட மணற்பாறை	5800	19000
மென்களிப்பாறை (Shale)	1800 - 4900	6000 -16000
சுண்ணாம்புக்கல்	5800 - 6400	19000 - 21000
Tதோலமைட்டு (Dolomite)	6400 - 7300	21000 - 24000
நீரிலிய கால்சியசல்பேட்டுப் பாறை (Anhydrite)	6100	20000
கருங்கற்பாறை	5800 - 6100	19000 - 20000
காபுரோ தீப்பாறை (Gabbro)	7200	23600

நிலவியலாளர் பிரான்சிசு பிர்ச்சு (Francis Birch) பி-அலைகளின் விரைவுக்கும் பொருளின் அடர்த்திக்கும் இடையேயான தொடர்பைக்கண்டுபிடித்தார்:

$V_p=a(\overline{M})+b\rho$.

இது பின்னர் பிர்ச்சு விதி (Birch's law) என அறியப்பட்டது.

அடிக்குறிப்புகளும் மேற்கோள்களும்

• வார்ப்புரு:Cite web

வெளியிணைப்புகள்

• Animation of a P-Wave
• P-Wave velocity calculator
• Purdue's catalog of animated illustrations of seismic waves வார்ப்புரு:Webarchive
• Animations illustrating simple wave propagation concepts by Jeffrey S. Barker வார்ப்புரு:Webarchive
• Detection of P-waves and Rejection of Environmental Noise for Accurate Earthquake Early Warning வார்ப்புரு:Webarchive