Skillnad mellan fashastighet och grupphastighet

Fashastighet mot grupphastighet

Fashastighet och grupphastighet är två mycket viktiga begrepp i fysiken. De spelar en viktig roll inom områden som vågmekanik, optik, kvantmekanik och jämn ljudteknik. Det är viktigt att ha en solid förståelse i både fashastighet och grupphastighet för att utmärka sig i sådana områden. I denna artikel kommer vi att diskutera vilken fashastighet och grupphastighet som är, definitioner av grupphastighet och fashastighet, deras tillämpningar, deras likheter och slutligen skillnaden mellan dessa två.

Vad är fashastighet?

Fashastighet är ett koncept som diskuteras vid utbredning av vågor. Fashastigheten hos en våg är hastigheten hos en "fas" som sprider sig. För förtydligande, anta en våg av en våg som reser i axelns x-riktning. Fashastigheten är x-komponenten av hastigheten för den valda punkten vid kammaren. Detta kan också erhållas genom att dela våglängden med tiden för en enda våglängd för att passera en vald punkt. Denna tid är lika med oscillationsperioden, vilket orsakar vågan. Tänk nu på en standard sinusvåg En sin (wt-kx), där w är vinkelhastigheten hos källan, t är tiden, k är vågnumret (antal kompletta våglängder per längd av 2π) och x är positionen på x-axeln. Vid toppen är wt-kx lika med noll. Fashastigheten (x / t) är därför lika med w / k. matematiskt är värdet p = wt - kx fasens våg.

Vad är grupphastighet?

Grupphastighet diskuteras under överlagring av vågor. För att förstå grupphastighet måste man först förstå konceptet superposition. När två vågor skär varandra i rymden är den resulterande svängningen något komplicerad än sinusbeteendet. Partikel vid en punkt oscillerar med varierande amplituder. Maximal amplitud är föreningen mellan de två amplituderna hos de ursprungliga vågorna. Minimalamplituden är minsta skillnaden mellan de två ursprungliga amplituderna. Om de två amplituderna är lika är maximitiden dubbelt så stor som amplituden och minimumet är noll. För tydlighetens skull, låt oss anta att de två modulerade vågorna har samma amplitud och olika frekvenser. Detta medför att våg med högre frekvens är omslagen i våg med lägre frekvens. Detta orsakar en grupp vågor packade i ett kuvert. Höljets hastighet är vågens grupphastighet. Det måste noteras att för en stående våg är grupphastigheten noll. För grupphastigheten att vara noll måste båda vågorna ha samma frekvens och de måste ha motsatta färdriktningar.

Vad är skillnaden mellan grupphastighet och fashastighet? • Fashastighet definieras för både de enskilda vågorna och överlagrade vågorna. • Grupphastigheten definieras endast för de överlagda vågorna. • Grupphastigheten är vågens hastighet med lägre frekvens, men fashastigheten är vågens hastighet med högre frekvens.