Hva er fasehastighet?

Når du studerer bølgens hastighet, eller hvor raske bølger beveger seg, er det to distinkte typer som kan beregnes, som er fasehastighet og gruppehastighet.Fasehastighet måler hastigheten til en enkelt bølge, mens gruppehastighet måler hastigheten til en bølgepakke, eller konvolutt.En bølgepakke er en gruppe bølger som beveger seg som en enkelt enhet, og kan derfor måles som en enkelt enhet.

Hastighet beregnes ved å måle avstanden som flyttes i løpet av en bestemt tid.Målingsfasehastighet innebærer å måle avstanden en bølgelengde beveger seg i løpet av en periode.En bølgelengde er avstanden fra toppen, eller toppen av en bølge til toppen av neste bølge.Fasehastigheter og gruppehastigheter trenger ikke å være de samme i en bølgepakke.

Flere forskjellige sammenhenger kan observeres mellom fase- og gruppehastigheter.Når fase- og gruppehastighetene er de samme, beveger hver komponentbølge seg med hele pakken, eller bølgeformen beveger seg som en enkelt enhet.Hvis fasehastigheten er lik den negative gruppehastigheten, beveger komponentbølgene seg i motsatt retning av bølgepakken.

Fase- og gruppehastighetene kan også være større enn eller mindre enn hverandre.Bølger med fasehastigheter som er større enn gruppehastigheten vil bevege seg raskere enn konvolutten.Det motsatte er sant når gruppehastigheten er større.I dette tilfellet beveger komponentbølgene seg saktere enn den komplette konvolutten.

I tillegg til ovennevnte scenarier, kan enten fasehastigheten eller gruppehastigheten være lik null.Når dette skjer, er enten komponentbølgene eller bølgepakken stasjonær.Med en fasehastighet på null beveger bølgepakken seg over stasjonære komponentbølger.En gruppehastighet på null betyr at konvolutten er fortsatt og komponentbølgene beveger seg gjennom den.

Fasehastigheten vil variere for forskjellige typer medier.Dette er fordi egenskapene til mediet spiller en rolle, så lette bølger, lydbølger og bølger i forskjellige væsker kan reagere annerledes.Bølgens frekvens kan også ha en direkte effekt på fasehastigheten, ettersom forskjellige bølgerfrekvenser vanligvis reiser i forskjellige hastigheter.Fasehastigheten til bølger kan også måles i et vakuum.Dette må tas i betraktning da vakuumets permeabilitet og permittivitet vil ha en direkte effekt på fase- og gruppehastighetene til mediet som måles.