ความแตกต่างระหว่างความเร็วเฟสและความเร็วของกลุ่ม

ความเร็วเฟสและความเร็วของกลุ่ม

ความเร็วเฟสและความเร็วกลุ่มเป็นแนวคิดที่สำคัญสองประการในฟิสิกส์ พวกเขามีบทบาทสำคัญในด้านต่างๆเช่นกลศาสตร์คลื่นออพติกกลศาสตร์ควอนตัมและแม้แต่วิศวกรรมเสียง มีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องมีความเข้าใจที่มั่นคงทั้งในด้านเฟสและความเร็วของกลุ่มเพื่อให้เป็นเลิศในสาขาดังกล่าว ในบทความนี้เราจะพูดถึงความเร็วของเฟสและความเร็วกลุ่มคือคำจำกัดความของความเร็วของกลุ่มและความเร็วของเฟสการประยุกต์ความคล้ายคลึงกันและความแตกต่างระหว่างสองตัวนี้

Phase Velocity คืออะไร?

ความเร็วเฟสเป็นแนวคิดที่กล่าวถึงในการขยายพันธุ์ของคลื่น ความเร็วเฟสของคลื่นคือความเร็วของ "เฟส" ที่แพร่กระจาย สำหรับการชี้แจงสมมติว่ายอดของคลื่นซึ่งเคลื่อนที่ไปในทิศทาง x ของแกน ความเร็วเฟสเป็นองค์ประกอบ x ของความเร็วของจุดที่เลือกที่ยอด นอกจากนี้ยังสามารถหาได้ด้วยการหารความยาวคลื่นตามระยะเวลาที่ต้องการสำหรับความยาวคลื่นเดียวเพื่อผ่านจุดที่ต้องการ เวลานี้เท่ากับระยะเวลาของการสั่นซึ่งเป็นสาเหตุของคลื่น ตอนนี้พิจารณา sin sin มาตรฐาน (wt - kx) โดยที่ w คือความเร็วเชิงมุมของแหล่งที่มา t คือเวลา k คือจำนวนคลื่น (จำนวน wavelengths ที่สมบูรณ์ต่อความยาว2π) และ x คือตำแหน่ง บนแกน x ที่ยอด crump, wt - kx เท่ากับศูนย์ ดังนั้นความเร็วเฟส (x / t) เท่ากับ w / k ทางคณิตศาสตร์ค่า p = wt - kx คือเฟสของคลื่น

กลุ่ม Velocity คืออะไร?

ความเร็วของกลุ่มจะกล่าวถึงภายใต้ superposition ของคลื่น เพื่อทำความเข้าใจความเร็วกลุ่มหนึ่งต้องเข้าใจแนวคิดของการซ้อนทับ เมื่อสองคลื่นดักเข้าหากันและกันในอวกาศการผันแปรของผลลัพธ์จะค่อนข้างซับซ้อนกว่าพฤติกรรมของไซน์ อนุภาคที่จุดแปรผันด้วย amplitudes ที่แตกต่างกัน ความกว้างสูงสุดคือความพร้อมของสองคลื่นของคลื่น แอมพลิจูดต่ำสุดคือความแตกต่างต่ำสุดระหว่างสองแอมพลิจูดดั้งเดิม ถ้าสองแอมพลิจูดเท่ากันค่าสูงสุดคือสองเท่าของค่าแอมปลิจูดและค่าต่ำสุดคือศูนย์ เพื่อความชัดแจ้งให้เราสมมติว่าสองคลื่น modulated มีความกว้างเดียวกันและความถี่ที่แตกต่างกัน ทำให้คลื่นที่มีความถี่สูงกว่าจะถูกห่อหุ้มอยู่ในคลื่นที่มีความถี่ต่ำกว่า สาเหตุนี้เป็นกลุ่มของคลื่นที่บรรจุในซองจดหมาย ความเร็วของซองจดหมายนี้คือความเร็วกลุ่มของคลื่น ต้องสังเกตว่าสำหรับคลื่นยืนความเร็วของกลุ่มคือศูนย์ สำหรับกลุ่มความเร็วที่จะเป็นศูนย์ทั้งสองของคลื่นจะต้องมีความถี่เดียวกันและพวกเขาจะต้องมีทิศทางที่ตรงข้ามของการเดินทาง

ความแตกต่างระหว่างความเร็วของกลุ่มกับความเร็วเฟสคืออะไร? •ความเร็วของเฟสหมายถึงทั้งคลื่นเดี่ยวและคลื่นซ้อนทับ •ความเร็วของกลุ่มถูกกำหนดเฉพาะกับคลื่นที่ซ้อนทับเท่านั้น ความเร็วของกลุ่มคือความเร็วของคลื่นที่มีความถี่ต่ำกว่า แต่ความเร็วของเฟสคือความเร็วของคลื่นที่มีความถี่สูงกว่า