Was ist Phasengeschwindigkeit?

Bei der Untersuchung der Geschwindigkeit von Wellen oder wie sich schnell Wellen bewegt, gibt es zwei unterschiedliche Typen, die berechnet werden können, die Phasengeschwindigkeit und Gruppengeschwindigkeit sind.Die Phasengeschwindigkeit misst die Geschwindigkeit einer einzelnen Welle, während die Gruppengeschwindigkeit die Geschwindigkeit eines Wellenpakets oder einer Hülle misst.Ein Wellenpaket ist eine Gruppe von Wellen, die sich als einzelne Einheit bewegen, und kann daher als einzelne Entität gemessen werden.Die Messungsphasengeschwindigkeit umfasst die Messung des Abstands, den eine Wellenlänge in einer Zeitspanne bewegt.Eine Wellenlänge ist der Abstand vom Kamm oder der Oberseite einer Welle zum Wellen der nächsten Welle.Phasengeschwindigkeiten und Gruppengeschwindigkeiten müssen in einem Wellenpaket nicht gleich sein.

Es können verschiedene Beziehungen zwischen Phasen- und Gruppengeschwindigkeiten beobachtet werden.Wenn die Phasen- und Gruppengeschwindigkeiten gleich sind, bewegt sich jede Komponentenwelle mit dem gesamten Paket oder die Wellenform bewegt sich als einzelne Einheit.Wenn die Phasengeschwindigkeit gleich der negativen Gruppengeschwindigkeit ist, bewegen sich die Komponentenwellen in die entgegengesetzte Richtung zum Wellenpaket.

Die Phasen- und Gruppengeschwindigkeiten können ebenfalls größer als oder weniger als einander sein.Wellen mit Phasengeschwindigkeiten größer als die Gruppengeschwindigkeit werden sich schneller bewegen als der Umschlag.Das Gegenteil ist wahr, wenn die Gruppengeschwindigkeit größer ist.In diesem Fall bewegen sich die Komponentenwellen langsamer als die vollständige Hülle.In diesem Fall ist entweder die Komponentenwellen oder das Wellenpaket stationär.Mit einer Phasengeschwindigkeit von Null bewegt sich das Wellenpaket über stationäre Komponentenwellen.Eine Gruppengeschwindigkeit von Null bedeutet, dass sich die Hülle noch befindet und die Komponentenwellen sich durch sie bewegen.

Die Phasengeschwindigkeit unterscheidet sich für verschiedene Medienarten.Dies liegt daran, dass die Eigenschaften des Mediums eine Rolle spielen, so dass Lichtwellen, Schallwellen und Wellen in verschiedenen Flüssigkeiten unterschiedlich reagieren können.Außerdem kann die Häufigkeit der Wellen einen direkten Einfluss auf die Phasengeschwindigkeit haben, da in der Regel unterschiedliche Frequenzen von Wellen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten reisen.Die Phasengeschwindigkeit von Wellen kann auch innerhalb eines Vakuums gemessen werden.Dies muss berücksichtigt werden, da die Durchlässigkeit und Permittivität des Vakuums einen direkten Einfluss auf die gemessene Phase und Gruppengeschwindigkeiten des Mediums haben.