Wat is fasesnelheid?

Bij het bestuderen van de snelheid van golven, of hoe snel golven bewegen, zijn er twee verschillende typen die kunnen worden berekend, die fasesnelheid en groepssnelheid zijn. Fasesnelheid meet de snelheid van een enkele golf, terwijl groepssnelheid de snelheid van een golfpakket of envelop meet. Een golfpakket is een groep golven die bewegen als een enkele eenheid en kan dus worden gemeten als een enkele entiteit.

snelheid wordt berekend door de afstand te meten die gedurende een bepaalde tijd is verplaatst. Het meten van fasesnelheid omvat het meten van de afstand die een golflengte beweegt in een periode van tijd. Een golflengte is de afstand van de top of bovenkant van de ene golf tot de top van de volgende golf. Fasesnelheden en groepssnelheden hoeven niet hetzelfde te zijn in een golfpakket.

Verschillende relaties kunnen worden waargenomen tussen fase- en groepssnelheden. Wanneer de fase- en groepssnelheden hetzelfde zijn, beweegt elke componentgolf met het gehele pakket of beweegt de golfvorm als een enkele eenheid. AlsDe fasesnelheid is gelijk aan de negatieve groepssnelheid, dan bewegen de componentgolven in de tegenovergestelde richting naar het golfpakket.

De fase en groepssnelheden kunnen ook groter zijn dan of minder dan elkaar. Golven met fasesnelheden die groter zijn dan de groepssnelheid zullen sneller bewegen dan de envelop. Het tegenovergestelde is waar wanneer de groepssnelheid groter is. In dit geval beweegt de componentgolven langzamer dan de volledige envelop.

Naast de bovenstaande scenario's kan de fasesnelheid of de groepssnelheid gelijk zijn aan nul. Wanneer dit gebeurt, is de componentgolven of het golfpakket stationair. Met een fasesnelheid van nul beweegt het golfpakket over stationaire componentgolven. Een groepssnelheid van nul betekent dat de envelop nog steeds is en de componentgolven erdoorheen beweegt.

De fasesnelheid zal verschillen voor verschillende soorten mediA. Dit komt omdat de eigenschappen van het medium een ​​rol spelen, dus lichtgolven, geluidsgolven en golven in verschillende vloeistoffen kunnen anders reageren. Ook kan de frequentie van de golven een direct effect hebben op de fasesnelheid, omdat verschillende frequenties van golven meestal met verschillende snelheden reizen. De fasesnelheid van golven kan ook worden gemeten binnen een vacuüm. Dit moet in aanmerking worden genomen, omdat de permeabiliteit en de permittiviteit van het vacuüm een ​​direct effect zal hebben op de fase en groepssnelheden van het gemeten medium.