Разлика између фазне брзине и групне брзине

Фазна брзина вс Групна брзина

Фазна брзина и групна брзина су два веома важна концепта у физици. Они играју виталну улогу у областима као што су таласна механика, оптика, квантна механика, па чак и инжењеринг звука. Неопходно је имати добро разумевање како фазне брзине, тако и групне брзине како би се постигла врхунац у таквим пољима. У овом чланку ћемо расправљати о томе шта су фазна брзина и групна брзина, дефиниције групне брзине и фазне брзине, њихове примене, њихове сличности и на крају разлика између ове две.

Шта је фазна брзина?

Фазна брзина је концепт који се расправља у ширењу таласа. Фазна брзина таласа је брзина „фазе“ која се шири. За појашњење претпоставите гребен таласа, који путује у правцу к оси. Фазна брзина је к компонента брзине одабране тачке на врху. Ово се такође може добити дељењем таласне дужине са временом потребним за једну таласну дужину да прође изабрану тачку. Ово време је једнако периоду осцилације, који изазива талас. Сад размислимо о стандардном синусном таласу А син (вт - кк), где је в угаона брзина извора, т је време, к је таласни број (број потпуних таласних дужина по дужини од 2π), а к је позиција на оси к. На гребену је вт - кк једнак нули. Стога је фазна брзина (к / т) једнака в / к. математички, вредност п = вт - кк је фаза таласа.

Шта је групна брзина?

Групна брзина се разматра под суперпозицијом таласа. Да бисмо разумели групну брзину, прво морамо разумети концепт суперпозиције. Када два таласа пресрећу један другог у простору, резултирајућа осцилација је нешто сложенија од синусног понашања. Честица у тачки осцилира са различитим амплитудама. Максимална амплитуда је уједињење две амплитуде оригиналних таласа. Минимална амплитуда је минимална разлика између две оригиналне амплитуде. Ако су две амплитуде једнаке, максимум је двоструко већи од амплитуде, а минимум је нула. Ради јасноће, претпоставимо да су два модулирана таласа исте амплитуде и различитих фреквенција. То доводи до тога да се талас са вишом фреквенцијом омотава у таласу са нижом фреквенцијом. То изазива групу таласа упакованих у коверат. Брзина ове овојнице је групна брзина таласа. Мора се напоменути да је за стајаћи талас брзина групе једнака нули. Да би групна брзина била нула, оба таласа морају бити исте фреквенције и морају имати супротне правце путовања.