Co je fázová rychlost?

Při studiu rychlosti vln nebo jak se rychlé vlny pohybují, existují dva odlišné typy, které lze vypočítat, což je fázová rychlost a rychlost skupiny.Fázová rychlost měří rychlost jedné vlny, zatímco rychlost skupiny měří rychlost vlnového paketu nebo obálky.Vlnový paket je skupina vln, které se pohybují jako jediná jednotka, a tak lze měřit jako jediná entita.

Rychlost se vypočítá měřením vzdálenosti přesunuté během určité doby.Měření fázové rychlosti zahrnuje měření pohybů vlnové délky vzdálenosti v časovém období.Vlnová délka je vzdálenost od hřebenu nebo vrcholu jedné vlny k hřebenu další vlny.Fázové rychlosti a skupinové rychlosti nemusí být stejné ve vlnovém balíčku.

Mezi fázovou a skupinovou rychlostí lze pozorovat několik různých vztahů.Když jsou fázové a skupinové rychlosti stejné, každá vlna komponenty se pohybuje s celým paketem nebo se tvar vlny pohybuje jako jedna jednotka.Pokud je fázová rychlost rovná negativní rychlosti skupiny, pak se vlny komponent pohybují v opačném směru k vlnovému paketu.

Fáze a skupinové rychlosti mohou být také větší nebo méně než navzájem.Vlny s rychlostí fázových rychlostí větší než rychlost skupiny se budou pohybovat rychleji než obálka.Opak je pravdivý, když je rychlost skupiny větší.V tomto případě se vlny komponent pohybují pomaleji než úplná obálka.Když k tomu dojde, buď vlny komponenty nebo vlnový paket jsou stacionární.S fázovou rychlostí nuly se vlnový paket pohybuje přes stacionární komponentní vlny.Skupinová rychlost nuly znamená, že obálka je stále a vlny komponenty se pohybují.Je to proto, že vlastnosti média hrají roli, takže lehké vlny, zvukové vlny a vlny v různých kapalinách mohou reagovat odlišně.Frekvence vln může mít také přímý účinek na fázovou rychlost, protože různé frekvence vln obvykle cestují různými rychlostmi.Fázová rychlost vln může být také měřena ve vakuu.To je třeba vzít v úvahu, protože propustnost a permitivita vakua bude mít přímý vliv na fázi a skupinové rychlosti měřeného média.