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3 物理性质I

3.1 为什么物理性质重要

探地雷达是利用电磁场的传播来研究地下空间。电磁场是随时间变化的一对耦合的电场（E）和磁场（H）。在第2节中讨论了场与周围介质的相互作用。本文方程2.5到2.7的宏观描述了这种相互作用。而电磁场的天然材料，互动的方式，控制电磁场在基质中的扩散、衰减。此外，在地下反射与雷达系统获得观测物理性能的产生到变化。

在大多数探地雷达的地质和NDT（无损检测）应用中，电气性能往往是主要控制探地雷达响应的因素。磁场的变化通常是弱的。磁性能偶尔的影响雷达的反应，探地雷达用户应该认识到磁效应。

电场在材料中产生电荷的运动，（即，电流）。当前的流动取决于材料的性质。材料中有两种类型的电荷，即束缚和自由，其产生两种类型的束流，即位移和传导。下面，我们将提供一个简单的的电流流动的两种类型的概述。在希佩尔文本（1954）可以看到关于电气特性的深入探讨。

原子和分子水平上的电荷循环特性控制着磁性。希佩尔（1954）的笔记提出宏观磁特性简要讨论和基本概念。

3.2、传导电流

大多数人都非常熟悉电流的传导。材料中未束缚的（自由）电荷运动创造出传导电流。金属丝的电子流是传导电流的一个例子。在一种金属，电子通过金属基体的电荷从一点传输到另一个。另一个常见的传导机制是在水溶液中的离子的运动，是探地雷达中更重要应用。

自由电荷加速到终端速度（基本上瞬间）时应用电场（E）产生传导电流。图3-1展示了仅利用电场使电荷运动拆下，减速和停止移动的这些理念。