دید کلی
وقتی که صحبت از موج به میان می آید. بلافاصله به یاد امواج خروشان دریا می افتیم که به طرف ساحل می‌آیند و خود را به صخره‌ها می‌کوبند. این امواج مقادیر زیادی انرژی را از دور دستهای دریا با خود به ساحل می آورند. امواج پیوسته به طرف ساحل در حرکت هستند، لذا آب فقط در محل خود بالا و پایین ، یا عقب و جلو می‌رود. اما در واقع موج فقط به همین نوع خاص امواج ختم نمی‌شود. بلکه امواج مختلفی را می توان نام برد که در زندگی روزمره خود با آنها مواجه می‌شویم، ولی بی توجه از کنا آنها عبور می‌کنیم. به عنوان نمونه می‌توان به حرکت برگهای درختان که در پاییز آرام آرام به زمین می‌افتند، تکه سنگی که به داخل آب می‌افتد و امواجی را بر سطح آب ایجاد می‌کند، امواج صوتی و هزاران نمونه دیگر اشاره کرد.

فیزیکدانان آشفتگی روی سطح اقیانوسها را موج دوره‌ای (تناوبی) می‌گویند. این آشفتگی یک نقش یکسان را بطور پیوسته تکرار می‌کند. جهان پر از امواج دوره‌ای است، اگر چه بیشتر آنها نامرئی هستند. تمام این امواج آشفتگیهای دوره‌ای هستند که وجود ، اشتراک زیادی باهم دارند. اما غیر از امواج دوره‌ای ، امواج دیگری نیز وجود دارند که فقط برای یک لحظه دوام می‌آورند، این نوع امواج را امواج پالسی می‌گویند. ریگی که به سطح آب می‌افتد. فلاش دوربین عکاسی ، صدای شلیک گلوله از تفنگ از این گونه‌اند.

مشخصات موج
دامنه موج: دامنه موج ، یکی از مشخصات هر موج حرکت نوسانی است که برای توصیف ریاضی آن لازم است و آن عبارتست از بیشینه جابجایی جسم نوسان کننده از موضع تعادل آن.


دوره تناوب: دوره تناوب هر نوسان مدت زمانی است که طول می‌کشد، تا یک نوسان کامل انجام شود. این مشخصه نیز برای توصیف ریاضی حرکت نوسانی لازم است.


فرکانس موج: عکس دوره تناوب را بسامد یا فرکانس می‌گویند. بنابراین واحد آن نیز عکس زمان می‌باشد در اصطلاح علمی هرتز می‌گویند.
تقسیم بندی کلی موج
امواج مکانیکی: موجی را که برای انتقال خود نیاز به محیط مادی دارد را موج مکانیکی می‌گویند. به عبارت دیگری می‌توان گفت که این امواج در خلا منتشر نمی‌شوند. انواع مختلف امواج مکانیکی را می‌توان با در نظر گرفتن چگونگی رابطه بین حرکات ذرهه‌ای ماده با راستای انتشار خود امواج از هم تمییز داد. اگر حرکت ذرات ماده حامل موج ، بر راستای انتشار موج عمود باشد. در این صورت موج حاصل را موج عرضی می‌گویند. به عنوان مثال ، هرگاه انتهای یک ریسمان قائم تحت کشش را به عقب و جلو به نوسان در آوریم، یک موج عرضی در آن به راه می‌افتند. این آشفتگی در طول ریسمان پیش می‌رود ولی ارتعاش ذره‌های ریسمان بر راستای انتشار آشفتگی عمود است.

از طرف دیگر هرگاه جابجایی ذرههای حامل موج مکانیکی در راستای انتشار انجام بگیرد یک موج طولی خواهیم داشت. به عنوان مثال هرگاه انتهای یک فنر قائم کشیده شده را به بالا و پایین به نوسان در آوریم، یک موج طولی در فنر به راه می‌افتد و حلقه‌های فنر در راستایی که این آشفتگی در طول فنر طی می‌کند، به بالا و پایین ارتعاش خواهند کرد. امواج صوتی از جمله امواح طولی هستند. البته امواج دیگری نیز وجود دارند که نه بطور کامل طولی و نه بطور کامل عرضی هستند. به عنوان مثال امواج روی سطح آب از این گونه‌اند.


امواج غیر مکانیکی: این امواج برای انتشار خود به محیط مادی نیاز ندارند و در خلا نیز منتشر می‌شوند. از جمله این امواج می‌توان به امواج الکترومغناطیسی ، امواج رادیو و تلویزیون ، امواج فرابنفش ، امواج نوری ، امواج ماکروویو اشاره کرد.


موج مادی: در مکانیک کوانتومی به هر ذره مادی یک موج نسبت می‌دهند. به عبارت دیگر برای هر ذره ماده دو گونه طبیعت در نظر گرفته می‌شود. طبیعت موجی و طبیعت ذره‌ای. این دو حالت هیچ وقت بطور همزمان در نظر گرفته نمی‌شود. یعنی امکان ندارد در یک پدیده هم حالت موجی و هم حالت ذره‌ای در مورد یک ذره در نظر گرفته شود.


امواج را معمولا بر اساس جبهه موج نیز می‌توان به دو گروه امواج تخت و امواج کروی تقسیم کرد. اگر آشفتگیها فقط در یک راستا منتشر شوند، امواج را امواج تخت می‌گویند. در هر لحظه معین ، وضعیت در تمام نقاط یک صفحه عمود بر راستای انتشار ، یکسان است. جبهه‌های موج به شکل تخت و پرتوها به صورت خطوط راست و موازی هستند. اما اگر آشفتگی از یک چشمه موج در تمام جهات بطرف خارج منتشر شود، در اینصورت جبهه موج شکل کروی دارند و پرتوها خطهای شعاعی هستند. در چنین حالت موج را موج کروی گویند. البته شکلهای دیگری نیز برای جبهه موج می‌توان در نظر گرفت که حالت استوانه‌ای از این جمله می‌باشد.


--------------------------------------------------------------------------------

زمین لرزه یکی از وحشتناک ترین پدیده های طبیعت محسوب می شود. اغلب ‏زمینی را که روی آن ‏ایستاده ایم، به صورت تخته سنگ های صلب و محکمی تصور ‏می کنیم که از استحکام زیادی برخوردار ‏است. هنگامی که زمین لرزه ای روی ‏می دهد، برای لحظه ای این تصور بر هم می ریزد. اما طی همان لحظه ‏کوتاه ‏خسارت های شدیدی وارد می شود. با توجه به پیشرفت هایی که در حوزه علوم ‏مختلف صورت گرفته ‏است، دانشمندان توانسته اند نیروهایی را که باعث زمین ‏لرزه می شود، شناسایی کنند.‏

علاوه بر آن با استفاده از فناوری های نوین می توان شدت یک زلزله و مکان آن را ‏حدس زد. مهم ترین ‏کار آن است که راهی برای پیش گویی زمین لرزه بیابیم تا ‏مردم هنگام وقوع آن غافلگیر نشوند. درست مثل ‏هنگامی که در سطح آب ‏اغتشاش روی می دهد، انرژی آن به صورت فیزیک امواج منتقل می شود، وقتی که ‏شکست ‏یا جابه جایی در پوسته زمین روی می دهد، انرژی آن به صورت فیزیک امواج ‏زمین لرزه منتقل می ‏شود. ‏

نحوه پیدایش فیزیک امواج زمین لرزه:در هر زمین لرزه ای چند نوع موج مختلف مشاهده می شود. فیزیک امواج اصلی از ‏لایه های داخلی زمین عبور می ‏کنند، در حالی که فیزیک امواج سطحی از سطح ‏می گذرند. اغلب ویرانی های زلزله توسط فیزیک امواج سطحی که فیزیک امواج ‏L‏ هم نامیده ‏می شوند، به وجود می آید، زیرا این فیزیک امواج ارتعاشات شدیدی را به وجود ‏می آورند. هنگامی که ‏امواج اصلی به سطح زمین رسیدند، فیزیک امواج سطحی را به ‏وجود می آورند. ‏
تقسیم بندی فیزیک امواج زمین لرزه:‏امواج اصلی به دو گروه مهم تقسیم بندی می شوند:‏


امواج اولیه:


امواج اولیه که فیزیک امواج ‏P‏ نیز نامیده می شوند، با سرعت 5.1 تا 8 کیلومتر در ‏ساعت حرکت می کنند.


سرعت حرکت این فیزیک امواج به جنس زمینی که این فیزیک امواج از آنها عبور می کنند ‏بستگی دارد.


سرعت این فیزیک امواج از موج های دیگر بیشتر است و بنابراین سریع تر به سطح ‏زمین می رسند.


این فیزیک امواج قابلیت عبور از جامدات ، مایعات و گازها را دارند و به همین دلیل ‏به ‏طور کامل از زمین عبور می کنند. وقتی که این فیزیک امواج از صخره ها عبور می کنند، ‏در مسیر حرکت خود ‏به آنها به سمت جلو و عقب فشار وارد می کنند.
امواج ثانویه :امواج ‏S‏ نامیده می شوند و مدت کوتاهی بعد از امواج ‏P‏ ‏می رسند. ‏این فیزیک امواج هنگام حرکت خود، صخره ها را به سمت بالا فشار می دهند، یعنی ‏ارتعاش صخره ها ‏عمود بر مسیر حرکت این فیزیک امواج است. فیزیک امواج ‏S‏ برخلاف فیزیک امواج ‏P‏ ‏نمی توانند در داخل زمین به خط مستقیم ‏حرکت کنند.‏


این فیزیک امواج فقط از مواد جامد می گذرند و به همین دلیل هنگامی که در مرکز ‏زمین به مایع برسند، متوقف ‏می شوند. با این همه هر دو نوع موج از سطح زمین ‏می گذرند و بنابراین می توان آنها را در آن سوی نقطه ‏ای که زمین لرزه روی داده ‏است، شناسایی کرد.‏
شناسایی فیزیک امواج زمین لرزه:
سه نوع مختلف موج زلزله وجود دارد که هر کدام با سرعت مشخصی حرکت ‏می کند. به رغم آنکه سرعت ‏دقیق فیزیک امواج ‏P‏ و ‏S‏ بسته به جنس و نوع ماده ای که ‏این فیزیک امواج از آن عبور می کنند، متغیر است، نسبت سرعت ‏حرکت آن دو در تمام ‏زمین لرزه ها تقریباً ثابت باقی می ماند. معمولاً سرعت فیزیک امواج ‏P‏ ، حدود 6.1 ‏‏برابر سرعت فیزیک امواج ‏S‏ است.‏

‏دانشمندان می توانند با استفاده از این نسبت ، فاصله ‏بین هرنقطه از سطح زمین را با کانون زمین لرزه ‏محاسبه کنند. کانون زلزله مکانی ‏است که فیزیک امواج زمین لرزه از آنها شروع شده اند. برای تشخیص کانون ‏زلزله از ‏ابزاری استفاده می شود که زلزله نگار نامیده می شود. ‏
زلزله نگار دستگاهی است که فیزیک امواج مختلف را ثبت می کند. برای یافتن فاصله بین ‏زلزله نگار و کانون ‏زلزله ، دانستن زمان رسیدن این فیزیک امواج نیز ضروری است. با در ‏اختیار داشتن این اطلاعات، اختلاف زمانی ‏بین رسیدن این فیزیک امواج محاسبه شده و ‏سپس نمودار ویژه ای رسم می شود که در آن فاصله ای را که موج می ‏تواند طی ‏مدت اختلاف زمانی محاسبه شده طی کند، به دست می آید. اگر اطلاعاتی از این ‏دست را از سه یا ‏چند نقطه مختلف به دست آوریم، می توان مکان کانون زلزله را ‏به دست آورد.‏

برای این کار کافی است که کره ای فرضی حول هر یک از زلزله نگار ها رسم کرد ‏که در آن مکان اندازه ‏گیری به عنوان مرکز کره و فاصله محاسبه شده تا کانون ‏زلزله به عنوان شعاع کره در نظر گرفته می شود. ‏پس سطح کره مورد نظر نشان ‏دهنده تمام نقاطی است که از زلزله نگار به اندازه مورد نظر فاصله دارد. ‏بنابراین ‏کانون زلزله مورد نظر باید در جایی در سطح این کره قرار داشته باشد. اگر دو کره ‏را بر اساس ‏اطلاعات به دست آمده از دو زلزله نگار مختلف رسم کنید، از تقاطع دو ‏کره یک دایره به دست می آید.‏

از آنجایی که کانون زلزله باید در سطح هر دو کره قرار گرفته باشد، محیط دایره ای ‏که از تقاطع دو کره ‏به دست می آید، نشان دهنده تمام کانون های ممکن برای ‏زلزله مورد نظر است. از تقاطع کره سوم با این ‏دایره فقط دو نقطه حاصل می شود ‏که نشان دهنده کانون های محتمل برای زلزله است. از این دو نقطه یکی ‏در ‏سطح زمین قرار دارد و دیگری در هوا. با توجه به آنکه کانون زلزله همیشه در ‏سطح زمین قرار دارد، ‏نقطه موجود در هوا کنار گذاشته شده و نقطه موجود در ‏سطح زمین نشان دهنده مکان واقعی کانون زلزله ‏است.‏