Phase Velocity vs Group Velocity
Ang Phase velocity at group velocity ay dalawang napakahalagang konsepto sa physics. Mahalaga ang papel nila sa mga larangan tulad ng wave mechanics, optika, quantum mechanics at kahit sound engineering. Mahalagang magkaroon ng matatag na pag-unawa sa parehong bilis ng yugto at bilis ng pangkat upang maging mahusay sa mga nasabing larangan. Sa artikulong ito, tatalakayin natin kung ano ang phase velocity at group velocity, mga kahulugan ng group velocity at phase velocity, kanilang mga aplikasyon, kanilang pagkakatulad at panghuli ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang ito.
Ano ang Phase Velocity?
Ang Phase velocity ay isang konseptong tinatalakay sa pagpapalaganap ng mga alon. Ang bilis ng phase ng isang alon ay ang bilis ng isang "phase" na nagpapalaganap. Para sa paglilinaw, ipagpalagay ang isang crest ng isang alon, na naglalakbay sa x direksyon ng axis. Ang phase velocity ay ang x component ng velocity ng napiling point sa crest. Ito rin ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paghahati ng wavelength sa oras na kinuha para sa isang solong wavelength na makapasa sa isang napiling punto. Ang oras na ito ay katumbas ng panahon ng oscillation, na nagiging sanhi ng alon. Ngayon isaalang-alang ang isang karaniwang sine wave A sin (wt – kx), kung saan ang w ay ang angular velocity ng source, t ay ang oras, k ay ang wave number (bilang ng kumpletong wavelength sa bawat haba ng 2π), at x ang posisyon sa x-axis. Sa tuktok, ang wt – kx ay katumbas ng zero. Samakatuwid, ang bilis ng bahagi (x/t) ay katumbas ng w / k. mathematically, ang value p=wt – kx ay ang phase ng wave.
Ano ang Group Velocity?
Ang bilis ng pangkat ay tinatalakay sa ilalim ng superposisyon ng mga alon. Upang maunawaan ang bilis ng grupo, kailangan munang maunawaan ang konsepto ng superposisyon. Kapag ang dalawang alon ay humarang sa isa't isa sa espasyo, ang resultang oscillation ay medyo kumplikado kaysa sa sine na pag-uugali. Ang particle sa isang punto ay nag-o-oscillate na may iba't ibang amplitude. Ang pinakamataas na amplitude ay ang pagkakaisa ng dalawang amplitude ng orihinal na mga alon. Ang pinakamababang amplitude ay ang pinakamababang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang orihinal na amplitude. Kung ang dalawang amplitudes ay pantay, ang maximum ay dalawang beses ang amplitude at ang minimum ay zero. Para sa kapakanan ng kalinawan, ipagpalagay natin na ang dalawang modulated wave ay magkaparehong amplitude at magkaibang frequency. Ito ay nagiging sanhi ng wave na may mas mataas na frequency na nababalot sa wave na may mas mababang frequency. Nagdudulot ito ng isang grupo ng mga alon na nakaimpake sa isang sobre. Ang bilis ng sobreng ito ay ang bilis ng pangkat ng alon. Dapat tandaan na, para sa isang nakatayong alon, ang bilis ng grupo ay zero. Para maging zero ang bilis ng grupo, dapat magkapareho ang dalas ng mga alon at dapat na magkasalungat ang mga direksyon ng paglalakbay.
Ano ang pagkakaiba ng group velocity at phase velocity?
• Tinutukoy ang bilis ng phase para sa pareho, ang mga single wave at superimposed wave.
• Tinutukoy lang ang bilis ng pangkat sa mga superimposed wave.
• Ang group velocity ay ang bilis ng wave na may mas mababang frequency, ngunit ang phase velocity ay ang velocity ng wave na may mas mataas na frequency.
