Különbség a fázis sebesség és a csoport gyorsasága

Fázis sebesség / csoportos sebesség

A fázissebesség és a csoportsebesség a fizika két nagyon fontos fogalma. Fontos szerepet játszanak olyan területeken, mint a hullámmechanika, az optika, a kvantummechanika és még a hangtechnika. Létfontosságú, hogy szilárd megértést kapjunk mind a fázis sebességében, mind a csoportsebességben, hogy kitűnjenek ezeken a területeken. Ebben a cikkben foglalkozunk arról, hogy melyik fázis sebesség és csoportsebesség, a csoportsebesség és fázis sebességének definíciói, azok alkalmazási területei, hasonlóságai és végül a kettő közötti különbség.

Mi a fázis sebesség?

A fázissebesség a hullámterjedés tárgyát képezi. A hullám fázisátviteli sebessége egy "fázis" sebessége, amely propagál. A tisztázás érdekében vegyen fel egy hullámot egy hullámból, amely a tengely x irányában halad. A fázis sebesség a csúcson lévő kiválasztott pont sebességének x komponense. Ezt úgy is el lehet érni, hogy a hullámhosszat elosztjuk az adott hullámhosszon levő idővel egy kiválasztott pont átvitelére. Ez az idő megegyezik az oszcilláció időszakával, amely a hullámot okozza. Tekintsünk egy standard szinusz hullámot A sin (wt - kx), ahol w a forrás szögsebessége, t az idő, k a hullámszám (teljes hullámhosszak száma 2π hossza), és x az a pozíció az x tengelyen. A csúcson a wt - kx egyenlő nullával. Ezért a fázis sebesség (x / t) egyenlő a w / k értékkel. matematikailag a p = wt - kx érték a hullám fázisa.

Mi a Velocity csoport?

A csoport sebességét a hullámok szuperpozíciója alatt tárgyaljuk. A csoport sebességének megértéséhez először meg kell értenünk a szuperpozíció fogalmát. Ha két hullám egymásra helyezi az űrben, akkor az így létrejövő oszcilláció némileg összetett, mint a szinusz viselkedése. A részecskék egy ponton változó amplitúdókkal oszcillálnak. A maximális amplitúdó az eredeti hullámok két amplitúdójának egysége. A minimális amplitúdó a minimális különbség a két eredeti amplitúdó között. Ha a két amplitúdó egyenlő, a maximális kétszerese az amplitúdónak és a minimális értéke nulla. Az egyértelműség kedvéért tegyük fel, hogy a két modulált hullám azonos amplitúdójú és különböző frekvenciájú. Ez azt eredményezi, hogy a magasabb frekvenciájú hullám az alacsony frekvenciájú hullámban borul. Ez egy hullámhossz-csomagot tartalmaz. Ennek a borítéknak a sebessége a hullám csoport sebessége. Meg kell jegyezni, hogy álló hullám esetén a csoportsebesség nulla. Ahhoz, hogy a csoport sebessége nullázódjon, mindkét hullámnak ugyanolyan frekvenciájúnak kell lennie, és ellentétes irányban kell haladnia.

Mi a különbség a csoportsebesség és a fázis sebesség között? • A fázis sebességét mind az egyszeri hullámok, mind az egymásra helyezett hullámok esetében határozzák meg. • A csoportsebességet csak az egymásra helyezett hullámok határozzák meg. • A csoportsebesség az alacsonyabb frekvenciájú hullám sebessége, de a fázis sebesség a hullám nagyobb frekvenciájú hullámsebessége.