目前,国内外学者对瑞利面波理论的研究已经比较成熟,研究的方向主要是面波的频散特性以及其椭圆激化特征。而研究的手法一般为物理模拟实验及数值模拟实验,且基本都是在声场条件下进行的。近年来,震电效应已受到研究者们的广泛关注,大量的学者对其理论进行了深入研究,而且其在石油勘探行业已经得到了应用。声电效应作为一种客观存在的现象,其与传统的地震勘探相比的优缺点,也是大家关注的问题。因此,研究声电效应在地球物理勘探中的应用,是十分有意义的。本文主要介绍了瑞利面波理论及其频散特性,以及超声地震物理模拟和声电效应的物理基础。用合理的试验材料制成了不同的试验模型,采用声声观测方法进行了两种不同均匀半空间模型、两层的层状半空间模型中的多道面波试验,以及采用声电观测方法进行了均匀半空间模型中的多道面波试验。应用时域分析和频域分析技术对所采集信号进行处理,试验结果验证了本试验方法技术的正确性。同时,通过相同试验条件下的声声与声电试验结果相比较,不仅验证了声电效应在面波勘探中应用的可能性,而且总结出了声电效应所具有的优越性。试验结果表明,与超声信号相比,声电信号的频谱有明显拓宽,使面波的勘探深度范围有显著增大,其原因是采集声电信号所用的点电极受固有频率的限制小。此外,由于声电效应试验中采用的是点电极接受声电信号,而实验中制作的点电极直径一般为2-3mm,远远小于超声换能器,极大克服了声声试验中由于大尺度换能器带来的诸多方面的困难,可以增强瑞利面波频散特性物理模拟研究的试验观测精度。