위상 속도와 그룹 속도 간의 차이

위상 속도와 그룹 속도

위상 속도와 그룹 속도는 물리학에서 두 가지 매우 중요한 개념입니다. 그들은 파동 역학, 광학, 양자 역학 및 음향 공학과 같은 분야에서 중요한 역할을 담당합니다. 그러한 분야에서 탁월하기 위해서는 위상 속도와 집단 속도 모두에 대한 확실한 이해가 필수적입니다. 이 기사에서는 위상 속도와 그룹 속도가 무엇인지, 그룹 속도와 위상 속도의 정의, 용도, 유사점 및 이들 두 점의 차이에 대해 논의 할 것입니다.

위상 속도 란 무엇입니까? 위상 속도는 파동 전파에서 논의 된 개념이다. 파동의 위상 속도는 전파하는 "위상"의 속도입니다. 명확히하기 위해 축의 x 방향으로 이동하는 물결 무늬를 가정합니다. 위상 속도는 크레스트에서 선택된 점의 속도의 x 성분입니다. 이것은 또한 단일 파장이 선택된 지점을 통과하는 데 걸리는 시간으로 파장을 나눔으로써 얻을 수 있습니다. 이 시간은 진동을 일으키는 진동의주기와 같습니다. 이제 표준 사인파 A sin (wt - kx)을 생각해보십시오. 여기서 w는 소스의 각속도, t는 시간, k는 파수 (2π의 길이 당 완전한 파장 수), x는 위치 x 축에. 볏에서 wt - kx는 0과 같습니다. 따라서, 위상 속도 (x / t)는 w / k와 동일하다. 수학적으로, 값 p = wt - kx는 파의 위상이다.

그룹 속도 란 무엇입니까? 그룹 속도는 파의 중첩 하에서 논의된다. 집단 속도를 이해하기 위해서는 먼저 중첩의 개념을 이해해야합니다. 두 개의 파가 공간에서 서로 차단되면 결과 진동은 사인 행태보다 다소 복잡합니다. 점에서 입자는 진폭이 다양하게 진동합니다. 최대 진폭은 원래 파형의 두 진폭의 조화입니다. 최소 진폭은 원래의 두 진폭 사이의 최소 차이입니다. 두 진폭이 동일하면 최대 값은 진폭의 두 배이고 최소값은 0입니다. 명확하게하기 위해 두 개의 변조 된 파동이 동일한 진폭과 다른 주파수를 가진다고 가정합시다. 이렇게하면 더 높은 주파수의 웨이브가 더 낮은 주파수의 웨이브에 포위됩니다. 이로 인해 봉투에 포장 된 파도가 발생합니다. 이 포락선의 속도는 파의 집단 속도입니다. 정재파의 경우 그룹 속도는 0입니다. 그룹 속도가 0이 되려면 두 파동 모두 동일한 주파수이어야하고 반대 방향의 이동이 있어야합니다.

군 속도와 위상 속도의 차이는 무엇입니까?

• 위상 속도는 단일 파와 중첩 파 모두에 대해 정의됩니다.

• 그룹 속도는 중첩 된 파도에만 정의됩니다.

• 그룹 속도는 낮은 주파수의 파의 속도이지만 위상 속도는 높은 주파수의 파의 속도입니다.

위상 속도와 그룹 속도 간의 차이

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