파동이 임의의 매체에서 전파되는 속도는 위상 속도로 알려져 있습니다. 이것은 파도 주파수 구성 요소 중 하나의 단계가 이동하는 속도입니다. 파도의 특정 단계 (예 :크레스트)는 그러한 구성 요소의 위상 속도로 이동하는 것처럼 보입니다. 이 변조는 신호 내용을 그룹 속도로 표시합니다. 이 속도는 각 진폭 엔벨로프가 내부파 그룹으로 구성되기 때문에 그룹 속도로 알려져 있습니다.
그룹 속도
진폭의 제곱은 파도의 에너지와 관련이 있습니다. 위상 속도로 알려진 트로프와 크레스트의 속도는 수학적 분석에 따라 그룹 속도로 알려진 파도의 관련 에너지 또는 정보 전송 속도와 방향과 구별되어야합니다. 이 둘은 비 분산 긴 파도와 동일하지만, 그룹 속도는 깊은 물에서 표면 중력파의 위상 속도의 절반에 불과합니다. 파 앞면은 크레스트의 절반에 불과하며, 파도 패킷을 통해 흐르고 전면에서 사라지는 것처럼 보입니다. 그룹 속도는 모세관 파의 위상 속도의 절반입니다. 석재가 스틸 연못의 중간에 떨어지면 모세관 파라고도하는 정지 코어를 갖는 순환 패턴이 물에 형성됩니다. 웨이브 그룹은 그룹 전체보다 더 빠르게 이동하는 개별 파를 분별할 수있는 확산 파의 고리입니다. 개별 파 진폭은 그룹의 후 가장자리에서 나오면서 그룹의 선두에 접근함에 따라 감소합니다.
파도 그룹의 속도는 그룹 속도라고합니다. 파도 패킷은 단일 파가 아닌 파도의 완전한 봉투가 움직일 때 형성됩니다. 그룹 속도는이 패킷이 움직이는 속도를 나타냅니다. 음파, 물파 및 기타 유형의 파도는 동시에 여행하는 파도 패킷의 몇 가지 사례에 불과합니다. 결과적으로, 그룹 속도는 동시에 계산됩니다. 그룹 속도의 공식은 다음과 같이 제공됩니다.
vg =dωdk
여기서 Dω는 파도의 각도 주파수의 변화율과
입니다.DK는 각도 파수의 변화율
입니다위상 속도
파도의 위상이 공간을 통해 전파되는 속도는 위상 속도로 알려져 있습니다. 파도 트레인이 봉투에 의해 변조되면 그룹 속도는 봉투의 속도를 나타내고 위상 속도는 봉투 내 파동 속도를 나타냅니다.
파의 한 주파수 성분의 위상은이 속도에서 움직입니다. 파도의 모든 단계 (예 :크레스트)는 그러한 구성 요소가있을 때 위상 속도로 이동하는 것처럼 보입니다. 위상 속도의 주요 초점은 파도의 특정 기능에 있습니다. 크레스트와 트로프는 파도의 가장 중요한 두 가지 측면입니다. 위상 속도는 공간을 통해 전파 될 때 이러한 구성 요소의 속도입니다. 위상 속도는 파도의 위상에 비례하기 때문에 파장과 시간에 크게 의존합니다. 위상 속도의 공식은 다음과 같이 제공됩니다.
vp =ω/k
다음은 각도 주파수와
입니다K는 각도 파수
입니다그룹 속도와 위상 속도의 관계
전문가에 따르면 파도 그룹의 그룹 속도는 항상 파의 위상 속도에 직접 비례합니다. 결과적으로 파도의 그룹 속도 및 위상 속도는 서로 직접 연결됩니다. 그룹 속도와 위상 속도는 상호 배타적으로 간주 될 수 있습니다. 예를 들어 그룹 속도가 증가하면 위상 속도는 같은 양으로 증가해야합니다. 위상 속도가 증가하면 그룹 속도도 같은 속도로 증가합니다. 두 가지 유형의 속도 (그룹 속도 및 위상 속도) 중 하나가 떨어지면 다른 효과가 나타납니다.
결론
그룹 속도와 위상 속도는 파도, 파도 패킷 및 파동 그룹의 두 가지 기본 개념입니다. 파도 패킷은 수많은 파도의 총을 반영하기 때문에이 파도 패킷의 속도 또는 파도의 움직임을 그룹 속도라고합니다. 반면에 위상 속도는 파동 단계의 움직임의 속도입니다. 그룹 속도와 위상 속도의 아이디어가 연결되어 있습니다. 이것들은 또한 상호 관계 측면에서 해석 될 수 있습니다. 파장, 주파수 또는 이동 기간과 같은 다른 연결된 요소는 위상 속도에 중대한 영향을 미칩니다. 위상 속도와 그룹 속도의 수학적 도출은 그것들이 직접적으로 관련되어 있고 서로에게 유익한 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.
