Фазова швидкість: відмінності між версіями
| [неперевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування |
Немає опису редагування |
||
Рядок 1:
[[File:Wave group.gif|thumb|Ілюстрація фазової та групової швидкості. Червона точка рухається з фазовою швидкістю, а зелена з груповою]]▼
'''Фазова швидкість''' — одна із характеристик [[хвиля|хвилі]],що характеризує поширення збурення в будь якої фізичної природи. Поняття фазової швидкості може використовуватись при розповсюдженні збурень будь якої форми, якщо в впроцесі розповсюдження ця форма не змінюється.
На рисунку проілюстровано визначення фазової швидкості збурень в струні.
[[Файл:Phase velosity in string.jpg|thumb|right|300 px|До визначення фазової швидкості збурень в струні]]
В багатьох випадках властивості середовища, в якому розповсюджується збурення,зумовлюють зміну форми збурення в процесі розповсюдження. Без зміни форми в таких випадках може розповсюджуватися лише [[гармонічна хвиля]], в якій зміну величини збурення в часі можна представити в вигляді <math> W=a_0\cos(kx-\omega t)</math>,де <math> \omega </math> — циклічна частота, ''k'' — хвильове число. Такі хвилі, які описують збурення з однією частотою часто називають [[монохроматична хвиля|монохроматичними]]. В цьому випадку фазова швидкість хвилі визначається як
відношення її [[циклічна частота|циклічної частоти]] до [[хвильове число|хвильового числа]].
: <math> v_{ph} = \frac{\omega}{k} </math>.
Рядок 17:
Фазова швидкість завдячує своє назвою тому факту, що це швидкість переміщення в просторі точки з певною [[фаза (коливання)|фазою]]. Для [[монохроматична хвиля|монохроматичної хвилі]] існує єдина, у загальному випадку залежна від частоти, фазова швидкість. Немонохроматичну хвилю можна розглядати як суперпозицію монохроматичних хвиль, кожна з яких має свою фазову швидкість.Якщо фазові швидкості різних монохроматичних складових хвилі різні, то [[хвильовий пакет]] розпливається, тобто з часом форма хвилі змінюється.
▲[[File:Wave group.gif|thumb|Ілюстрація фазової та групової швидкості. Червона точка рухається з фазовою швидкістю, а зелена з груповою]]
Залежність довжини хвилі від частоти задається [[закон дисперсії|законом дисперсії]] для відповідного виду хвиль і визначається природою хвиль та середовища, в якому вони розповсюджуються. У разі лінійного закону дисперсії фазова швидкість хвилі не залежить від частоти. Така ситуація реалізується, наприклад, для [[електромагнітна хвиля|електромагнітних хвиль]] у [[вакуум]]і, де фазова швидкість дорівнює [[швидкість світла|швидкості світла]]. Хвильовий пакет електромагнітних хвиль у вакуумі не розпливається. Лінійний закон дисперсії властивий також, наближено, [[звук|звуковим хвилям]] чутного діапазону. Внаслідок цього звук не спотворюється з віддаллю.
| |||