[科普中国]-贝切定律

贝切定律（英文；Birch's law)，是美国地球物理学家弗朗西斯·贝切于1961年建立的。

定义贝切定律（英文；Birch's law)，是美国地球物理学家弗朗西斯·贝切于1961年建立的，指出在平均原子量为Mavg的岩石和矿物中，弹性波传播速度vp与密度成线性关系。其数学式为：

其中a(x)为某类函数，b为常数。1

缺点先前已假设速度 - 密度关系是恒定的。 也就是说，定律在任何情况下都会成立，但是当你深入了解地幔时，这种关系并不适用于你在过渡区（地球）附近的地幔深处看到的压力增加。 在假设经过过渡区（地球）的情况下，可能需要修改解决方案。 在未来的情况下，可能需要其他规则来确定高压下的速度。

例子Mg2SiO的平均原子质量等于原子质量之和除以公式中的原子数：

地幔中的典型氧化物和硅酸盐的值接近20，而地球核心的接近50。

通过实验解决Birch定律当对不同材料的波进行研究时，注意到材料密度与穿过材料的P波速度之间的关系。 在该实验中，将电压脉冲施加到极化钛酸钡陶瓷（换能器）的圆形板上，该圆形板附着在材料样品的末端。 增加的电压会在样品中产生振动。 这些振动通过样品传播到另一端的第二个传感器。 然后将振动转换成电波，在示波器上观察以确定行程时间。 速度是由波浪的旅行时间决定的阻尼器的放射器。 由此产生的材料密度与发现的速度之间的关系称为Birch定律。

应用贝切定律所建立的弹性波速和材料密度的单一关系适用范围较广；不管由于晶体结构、压力、成分或温度所引起的变化，贝切定律都适用。有人用NaCl和KCl多晶做实验，压力高达17吉帕斯卡，NaCl体积压缩达百分之40，KCl体积压缩达百分之60的情况下，实验数据显示仍服从贝切定律。

参见Archie's定律

Byerlee's定律

本词条内容贡献者为:

段春伟 - 教授级高工 - 中国新兴建设开发总公司