Faza tezligi va guruh tezligi
Faza tezligi va guruh tezligi fizikada ikkita juda muhim tushunchadir. Ular to'lqin mexanikasi, optika, kvant mexanikasi va hatto tovush muhandisligi kabi sohalarda muhim rol o'ynaydi. Bunday sohalarda ustun bo'lish uchun ham faza tezligi, ham guruh tezligi haqida qattiq tushunchaga ega bo'lish juda muhimdir. Ushbu maqolada biz faza tezligi va guruh tezligi nima ekanligini, guruh tezligi va faza tezligining ta'riflari, ularning qo'llanilishi, o'xshashliklari va nihoyat, bu ikkisi orasidagi farqni muhokama qilamiz.
Faza tezligi nima?
Faza tezligi toʻlqinlarning tarqalishida muhokama qilinadigan tushunchadir. To'lqinning faza tezligi - bu tarqaladigan "faza" ning tezligi. Aniqlik uchun, o'qning x yo'nalishi bo'yicha harakatlanadigan to'lqinning tepaligini taxmin qiling. Faza tezligi cho'qqidagi tanlangan nuqta tezligining x komponentidir. Buni to'lqin uzunligini bitta to'lqin uzunligi tanlangan nuqtadan o'tishi uchun olingan vaqtga bo'lish orqali ham olish mumkin. Bu vaqt to'lqinni keltirib chiqaradigan tebranish davriga teng. Endi standart sinus to'lqinni ko'rib chiqing A sin (wt - kx), bu erda w - manbaning burchak tezligi, t - vaqt, k - to'lqin soni (2p uzunlikdagi to'liq to'lqin uzunliklari soni) va x - pozitsiya. x o'qi bo'yicha. Tepada wt – kx nolga teng. Shuning uchun faza tezligi (x / t) w / k ga teng. matematik jihatdan, p=wt – kx qiymati to‘lqin fazasidir.
Guruh tezligi nima?
Guruh tezligi toʻlqinlarning superpozitsiyasi ostida muhokama qilinadi. Guruh tezligini tushunish uchun birinchi navbatda superpozitsiya tushunchasini tushunish kerak. Ikki to'lqin kosmosda bir-birini kesib o'tganda, hosil bo'lgan tebranish sinus harakatidan biroz murakkab. Bir nuqtadagi zarracha turli amplitudalar bilan tebranadi. Maksimal amplituda - bu asl to'lqinlarning ikkita amplitudasining uyg'unligi. Minimal amplituda ikki asl amplituda orasidagi minimal farqdir. Agar ikkita amplituda teng bo'lsa, maksimal amplituda ikki barobar, minimal esa nolga teng. Aniqlik uchun ikkita modulyatsiyalangan to'lqinlar bir xil amplituda va turli chastotalarda deb faraz qilaylik. Bu yuqori chastotali to'lqinni past chastotali to'lqin bilan o'rab olishiga olib keladi. Bu konvertga o'ralgan to'lqinlar guruhini keltirib chiqaradi. Ushbu konvertning tezligi to'lqinning guruh tezligidir. Shuni ta'kidlash kerakki, doimiy to'lqin uchun guruh tezligi nolga teng. Guruh tezligi nolga teng bo'lishi uchun ikkala to'lqin ham bir xil chastotada bo'lishi va ular qarama-qarshi harakat yo'nalishlariga ega bo'lishi kerak.
Guruh tezligi va faza tezligi oʻrtasidagi farq nima?
• Faza tezligi ikkalasi ham, yakka toʻlqinlar va bir-biriga qoʻshilgan toʻlqinlar uchun belgilangan.
• Guruh tezligi faqat qoʻshilgan toʻlqinlar uchun aniqlanadi.
• Guruh tezligi past chastotali toʻlqinning tezligi, lekin faza tezligi yuqori chastotali toʻlqin tezligidir.
