В.И. Костицын, В.К. Хмелевской оптики – принципов Гюйгенса-Ферма. Согласно принципу Гюйгенса каждую точку фронта волны можно рассматривать как самостоятельный элементарный источник колебаний. Это значит, что по положению фронта волны в некоторый момент можно определить положение источника колебаний в любой другой момент, если построить огибающую элементарных сферических фронтов с центрами, расположенными на заданном расстоянии. Принцип Ферма формулируется следующим образом: волна распространяется между двумя точками по такому пути, который требует наименьшего времени для ее распространения. Следствием этого принципа является прямолинейность распространения волн в изотропной среде, когда скорость постоянна во всех направлениях. Важный принцип геометрической сейсмики – принцип суперпозиции, согласно которому при наложении (интерференции) нескольких упругих волн их распространение можно изучать по отдельности для каждой волны, пренебрегая влиянием волн друг на друга. Основным законом геометрической сейсмики является закон преломления – отражения, который включает следующие положения (рис. 4.1): 1) падающие, отраженные и преломленные лучи лежат в одной плоскости, совпадающей с плоскостью, нормальной к границе раздела сред с разными скоростями упругих волн; 2) угол падения волны α1, отсчитываемый от перпендикуляра к границе, и ее скорость в среде V1 связаны с углом преломления β2 и скоростью V2 соотношением sinα1/sinβ2 = V1/V2; 3) таким же соотношением связаны углы падения (α1) и отражения (γ1): sinα1/sinγ1 = Vα/Vγ . Для волн одного типа, например продольных, Vα = Vγ , что позволяет сформулировать закон равенства углов падения и отражения. К законам геометрической оптики добавляются законы отражения и преломления обменных волн: любая падающая волна – продольная (P) или поперечная (S) – порождает на границе две отраженные (P1 и S1) и две преломленные (P2 и S2) волны, связанные законом Снеллиуса: 236 235