由于光波波长太短，在光学实验里观测不到，但地震波的波长要长得多，这种波则是很明显的。施密特给出的物理解释是用简化了的惠更斯原理：当地震扰动沿着界面以高于入射介质中的波速传播时，就会在介质中产生一种首波——其实是半个首波，就如同子弹以超声速运行时，空气中声波波阵面的情况一样。
傅承义研究了这一问题。他把A.索默菲尔德(Sommerfeld)在研究电磁波传播中所用方法移植于弹性波，从数学上证明了它的存在。在求解弹性波的运动方程时，他发现格林函数的积分可以分成两部分：一部分是沿分支点割线的回路积分，这导致各种类型的体波(包括首波);另一部分则是极点的留数，可导致各种面波。根据这一认识，运用摄动法原理，他进一步研究了面波及薄层的影响。
