Hvad er fasehastighed?

Når man studerer bølgernes hastighed, eller hvor hurtigt bølger bevæger sig, er der to forskellige typer, der kan beregnes, som er fasehastighed og gruppevelocitet.Fasehastighed måler hastigheden af en enkelt bølge, mens gruppehastighed måler hastigheden af en bølgepakke eller konvolut.En bølgepakke er en gruppe af bølger, der bevæger sig som en enkelt enhed, og så kan måles som en enkelt enhed.

Hastighed beregnes ved at måle den afstand, der flyttes i en bestemt tid.Måling af fasehastighed involverer måling af den afstand, en bølgelængde bevæger sig i en periode.En bølgelængde er afstanden fra toppen eller toppen af en bølge til toppen af den næste bølge.Fasehastigheder og gruppehastigheder behøver ikke at være de samme i en bølgepakke.

Flere forskellige forhold kan observeres mellem fase- og gruppevastigheder.Når fase- og gruppevasterne er den samme, bevæger hver komponentbølge sig med hele pakken, eller bølgeformen bevæger sig som en enkelt enhed.Hvis fasehastigheden er lig med den negative gruppeshastighed, bevæger komponentbølgerne sig i den modsatte retning til bølgepakken.

Fase- og gruppevirksomheder kan også være større end eller mindre end hinanden.Bølger med fasehastigheder, der er større end gruppens hastighed, vil bevæge sig hurtigere end konvolutten.Det modsatte er sandt, når gruppens hastighed er større.I dette tilfælde bevæger komponentbølger sig langsommere end den komplette konvolut.

Ud over ovenstående scenarier kan enten fasehastigheden eller gruppens hastighed lig med nul.Når dette sker, er enten komponentbølgerne eller bølgepakken stationær.Med en fasehastighed på nul bevæger bølgepakken sig over stationære komponentbølger.En gruppehastighed på nul betyder, at konvolutten er stadig, og komponentbølgerne bevæger sig gennem den.

Fasehastigheden vil variere for forskellige typer medier.Dette skyldes, at mediets egenskaber spiller en rolle, så lette bølger, lydbølger og bølger i forskellige væsker kan reagere forskelligt.Bølgernes hyppighed kan også have en direkte effekt på fasehastigheden, da forskellige bølgernes frekvenser normalt kører med forskellige hastigheder.Fasehastigheden af bølger kan også måles inden for et vakuum.Dette skal tages i betragtning, da vakuumets permeabilitet og permittivitet vil have en direkte effekt på fase- og gruppevasterne for mediet måles.