Fasesnelheid vs Groepsnelheid
Fasesnelheid en groepsnelheid is twee baie belangrike konsepte in fisika. Hulle speel 'n belangrike rol in velde soos golfmeganika, optika, kwantummeganika en selfs klankingenieurswese. Dit is noodsaaklik om 'n goeie begrip in beide fasesnelheid en groepsnelheid te hê om in sulke velde uit te blink. In hierdie artikel gaan ons bespreek wat fasesnelheid en groepsnelheid is, definisies van groepsnelheid en fasesnelheid, hul toepassings, hul ooreenkomste en laastens die verskil tussen hierdie twee.
Wat is fasesnelheid?
Fasesnelheid is 'n konsep wat bespreek word in voortplanting van golwe. Die fasesnelheid van 'n golf is die snelheid van 'n "fase" wat voortplant. Vir verduideliking, veronderstel 'n kruin van 'n golf wat in die x-rigting van die as beweeg. Die fasesnelheid is die x-komponent van die snelheid van die geselekteerde punt by die kruin. Dit kan ook verkry word deur die golflengte te deel deur die tyd wat dit neem vir 'n enkele golflengte om 'n geselekteerde punt te slaag. Hierdie tyd is gelyk aan die periode van die ossillasie, wat die golf veroorsaak. Beskou nou 'n standaard sinusgolf A sin (wt – kx), waar w die hoeksnelheid van die bron is, t die tyd is, k die golfgetal is (aantal volledige golflengtes per lengte van 2π), en x die posisie is. op die x-as. By die kruin is wt – kx gelyk aan nul. Daarom is die fasesnelheid (x/t) gelyk aan w/k. wiskundig is die waarde p=wt – kx die fase van die golf.
Wat is Groepsnelheid?
Groepsnelheid word onder superposisie van golwe bespreek. Om groepsnelheid te verstaan moet mens eers die konsep van superposisie verstaan. Wanneer twee golwe mekaar in die ruimte onderskep, is die resulterende ossillasie ietwat kompleks as die sinusgedrag. Deeltjie by 'n punt ossilleer met wisselende amplitudes. Die maksimum amplitude is die eenstemmigheid van die twee amplitudes van die oorspronklike golwe. Die minimum amplitude is die minimum verskil tussen die twee oorspronklike amplitudes. As die twee amplitudes gelyk is, is die maksimum twee keer die amplitude en die minimum is nul. Ter wille van duidelikheid, laat ons aanvaar dat die twee gemoduleerde golwe van dieselfde amplitude en verskillende frekwensies is. Dit veroorsaak dat die golf met die hoër frekwensie omhul word in die golf met die laer frekwensie. Dit veroorsaak dat 'n groep golwe in 'n koevert gepak word. Die snelheid van hierdie omhulsel is die groepsnelheid van die golf. Daar moet op gelet word dat, vir 'n staande golf, die groepsnelheid nul is. Vir die groepsnelheid om nul te wees, moet albei golwe van dieselfde frekwensie wees en hulle moet teenoorgestelde bewegingsrigtings hê.
Wat is die verskil tussen groepsnelheid en fasesnelheid?
• Fasesnelheid word gedefinieer vir beide, die enkelgolwe en gesuperponeerde golwe.
• Die groepsnelheid word slegs gedefinieer vir die gesuperponeerde golwe.
• Die groepsnelheid is die snelheid van die golf met laer frekwensie, maar die fasesnelheid is die snelheid van die golf met hoër frekwensie.
