Perbezaan Antara Halaju Fasa dan Kelajuan Kumpulan

Fasa Velocity vs Kelajuan Kumpulan

Halaju fasa dan halaju kumpulan adalah dua konsep yang sangat penting dalam fizik. Mereka memainkan peranan penting dalam bidang seperti mekanik gelombang, optik, mekanik kuantum dan kejuruteraan bunyi. Sangat penting untuk mempunyai pemahaman yang kukuh dalam halaju fasa dan halaju kumpulan supaya dapat unggul dalam bidang tersebut. Dalam artikel ini, kita akan membincangkan halaju fasa dan halaju kumpulan, definisi halaju kumpulan dan halaju fasa, aplikasi mereka, persamaan mereka dan akhirnya perbezaan antara kedua-dua.

Apakah halaju Fasa?

Halaju fasa adalah konsep yang dibincangkan dalam penyebaran gelombang. Halaju fasa gelombang adalah halaju dari "fasa" yang menyebarkan. Untuk penjelasan, anggap suatu gelombang gelombang, yang bergerak dalam arah x arah paksi. Halaju fasa adalah komponen x halaju titik yang dipilih di puncak. Ini juga boleh diperoleh dengan membahagikan panjang gelombang dengan masa yang diambil untuk satu gelombang panjang untuk lulus titik yang dipilih. Masa ini adalah sama dengan tempoh ayunan, yang menyebabkan gelombang. Sekarang, anggap gelombang sinus piawai A sin (wt - kx), di mana w ialah halaju sudut sumber, t ialah masa, k ialah nombor gelombang (bilangan panjang gelombang lengkap setiap panjang 2π), dan x ialah kedudukan pada paksi x. Di puncak, wt - kx bersamaan dengan sifar. Oleh itu, halaju fasa (x / t) bersamaan dengan w / k. secara matematik, nilai p = wt - kx adalah fasa gelombang.

Apakah Kelajuan Kumpulan?

Halaju kumpulan dibincangkan di bawah superposisi gelombang. Untuk memahami halaju kumpulan, seseorang mesti terlebih dahulu memahami konsep tindihan. Apabila dua gelombang memintas satu sama lain di ruang angkasa, ayunan yang dihasilkan agak kompleks daripada tingkah laku sinus. Zarah pada titik berayun dengan pelbagai amplitud. Amplitud maksimum adalah gabungan kedua-dua amplitud gelombang asal. Amplitud minimum adalah perbezaan minimum antara kedua-dua amplitud asal. Jika kedua-dua amplitudo adalah sama, maksimum adalah dua kali ganda amplitud dan minimum adalah sifar. Demi kejelasan, marilah kita anggap bahawa kedua gelombang yang dimodulasi adalah amplitud yang sama dan frekuensi yang berbeza. Ini menyebabkan gelombang dengan kekerapan yang lebih tinggi untuk menyelubungi gelombang dengan kekerapan yang lebih rendah. Ini menyebabkan sekumpulan gelombang yang dibungkus dalam sampul surat. Halaju sampul ini adalah halaju kumpulan gelombang. Perlu diperhatikan bahawa, untuk gelombang berdiri, halaju kumpulan adalah sifar. Untuk halaju kumpulan menjadi sifar kedua-dua gelombang harus mempunyai kekerapan yang sama dan mereka mesti mempunyai arah yang bertentangan perjalanan.