Perbezaan antara halaju fasa dan halaju kumpulan

Halaju fasa vs halaju kumpulan

Halaju fasa dan halaju kumpulan adalah dua konsep yang sangat penting dalam fizik. Mereka memainkan peranan penting dalam bidang seperti mekanik gelombang, optik, mekanik kuantum dan juga kejuruteraan bunyi. Adalah penting untuk mempunyai pemahaman yang kukuh dalam kedua -dua halaju fasa dan halaju kumpulan untuk cemerlang dalam bidang tersebut. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan halaju fasa dan halaju kumpulan, definisi halaju kumpulan dan halaju fasa, aplikasi mereka, persamaan mereka dan akhirnya perbezaan antara kedua -dua ini.

Apakah halaju fasa?

Halaju fasa adalah konsep yang dibincangkan dalam penyebaran gelombang. Halaju fasa gelombang adalah halaju "fasa" yang menyebarkan. Untuk penjelasan, anggap puncak gelombang, yang bergerak di arah x paksi. Halaju fasa adalah komponen x halaju titik yang dipilih di puncak. Ini juga boleh diperoleh dengan membahagikan panjang gelombang pada masa yang diambil untuk panjang gelombang tunggal untuk lulus titik yang dipilih. Kali ini sama dengan tempoh ayunan, yang menyebabkan gelombang. Sekarang pertimbangkan gelombang sinus standard dosa (wt - kx), di mana w adalah halaju sudut sumber, t adalah masa, k adalah nombor gelombang (bilangan panjang gelombang lengkap setiap panjang 2π), dan x adalah kedudukannya pada paksi x. Di puncak, wt - kx sama dengan sifar. Oleh itu, halaju fasa (x / t) adalah sama dengan w / k. Secara matematik, nilai p = wt - kx adalah fasa gelombang.

Apakah halaju kumpulan?

Halaju Kumpulan dibincangkan di bawah Superposisi Gelombang. Untuk memahami halaju kumpulan, seseorang mesti terlebih dahulu memahami konsep superposisi. Apabila dua gelombang memintas satu sama lain di ruang angkasa, ayunan yang dihasilkan agak rumit daripada tingkah laku sinus. Zarah pada satu titik berayun dengan amplitud yang berbeza -beza. Amplitud maksimum adalah serentak dari dua amplitud gelombang asal. Amplitud minimum adalah perbezaan minimum antara dua amplitud asal. Sekiranya kedua -dua amplitud adalah sama, maksimum adalah dua kali amplitud dan minimum adalah sifar. Demi kejelasan, mari kita anggap bahawa kedua -dua gelombang dimodulasi adalah amplitud yang sama dan frekuensi yang berbeza. Ini menyebabkan gelombang dengan kekerapan yang lebih tinggi diliputi dalam gelombang dengan kekerapan yang lebih rendah. Ini menyebabkan sekumpulan gelombang yang dibungkus dalam sampul surat. Halaju sampul ini adalah halaju kumpulan gelombang. Harus diingat bahawa, untuk gelombang berdiri, halaju kumpulan adalah sifar. Untuk halaju kumpulan menjadi sifar kedua -dua gelombang harus menjadi kekerapan yang sama dan mereka mesti mempunyai arah yang bertentangan dengan perjalanan.