Unterschied zwischen Phasengeschwindigkeit und Gruppengeschwindigkeit

Phasengeschwindigkeit gegen Gruppengeschwindigkeit

Phasengeschwindigkeit und Gruppengeschwindigkeit sind zwei sehr wichtige Konzepte in der Physik. Sie spielen eine wichtige Rolle in Bereichen wie Wellenmechanik, Optik, Quantenmechanik und sogar Schalltechnik. Es ist wichtig, ein solides Verständnis sowohl in der Phasengeschwindigkeit als auch in der Gruppengeschwindigkeit zu haben, um sich in solchen Feldern zu übertreffen. In diesem Artikel werden wir diskutieren, welche Phasengeschwindigkeit und Gruppengeschwindigkeit, Definitionen der Gruppengeschwindigkeit und Phasengeschwindigkeit, ihre Anwendungen, ihre Ähnlichkeiten und schließlich den Unterschied zwischen diesen beiden sind.

Was ist Phasengeschwindigkeit?

Phasengeschwindigkeit ist ein Konzept, das in der Ausbreitung von Wellen diskutiert wird. Die Phasengeschwindigkeit einer Welle ist die Geschwindigkeit einer „Phase“, die sich ausbreitet. Nehmen Sie zur Klärung einen Wellenkamm an, der in X -Richtung der Achse fährt. Die Phasengeschwindigkeit ist die x -Komponente der Geschwindigkeit des ausgewählten Punktes am Wappen. Dies kann auch erhalten werden, indem die Wellenlänge bis zum Zeitpunkt einer einzelnen Wellenlänge geteilt wird, um einen ausgewählten Punkt zu bestehen. Diese Zeit entspricht der Zeitraum der Schwingung, die die Welle verursacht. Betrachten Sie nun eine Standard -Sinuswelle A sin (wt - kx), wobei W die Winkelgeschwindigkeit der Quelle ist, t die Zeit ist, k ist die Wellenzahl (Anzahl der vollständigen Wellenlängen pro Länge von 2π) und x die Position ist die Position Auf der x-Achse. Am Wappen ist WT - KX gleich Null. Daher ist die Phasengeschwindigkeit (x / t) gleich w / k. Mathematisch ist der Wert p = wt - kx die Phase der Welle.

Was ist Gruppengeschwindigkeit?

Die Gruppengeschwindigkeit wird unter Überlagerung von Wellen diskutiert. Um die Gruppengeschwindigkeit zu verstehen, muss man zunächst das Konzept der Überlagerung verstehen. Wenn sich zwei Wellen im Weltraum abfangen, ist die resultierende Schwingung etwas komplex als das Sinusverhalten. Partikel an einem Punkt schwingt mit unterschiedlichen Amplituden. Die maximale Amplitude ist die Einklemme der beiden Amplituden der ursprünglichen Wellen. Die minimale Amplitude ist die minimale Differenz zwischen den beiden ursprünglichen Amplituden. Wenn die beiden Amplituden gleich sind, ist das Maximum doppelt so hoch wie die Amplitude und das Minimum ist Null. Nehmen wir aus Gründen der Klarheit an, dass die beiden modulierten Wellen die gleiche Amplitude und unterschiedliche Frequenzen haben. Dies führt dazu. Dies führt zu einer Gruppe von Wellen, die in einem Umschlag verpackt sind. Die Geschwindigkeit dieser Hülle ist die Gruppengeschwindigkeit der Welle. Es muss beachtet werden, dass für eine stehende Welle die Gruppengeschwindigkeit Null ist. Damit die Gruppengeschwindigkeit null ist, müssen beide Wellen gleich frequenz sein und sie müssen entgegengesetzte Reiserichtungen haben.