Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Fasehastigheden VP for rejsebølge er?

Fasehastigheden (v p ) af en rejsebølge er den hastighed, hvorpå et punkt med konstant fase af bølgen forplantes gennem rummet. Det beregnes som:

v p =ω/k

Hvor:

* ω er vinkelfrekvensen for bølgen (radianer pr. Sekund)

* k er bølgeantalet (radianer pr. Meter)

forståelse af udtrykkene:

* vinkelfrekvens (ω): Repræsenterer, hvor hurtigt bølgen svinger. Det er relateret til frekvensen (f) af bølgen ved ligningen ω =2πf.

* bølgetal (k): Repræsenterer, hvor mange bølgelængder der passer ind i en given afstand. Det er relateret til bølgelængden (λ) af bølgen med ligningen k =2π/λ.

nøglepunkter at huske:

* Fasehastighed er kun anvendelig for bølger, der kan beskrives ved en enkelt frekvens og bølgelængde.

* For bølger i dispersive medier (hvor bølgehastighed afhænger af frekvens), kan fasehastigheden være forskellig fra gruppens hastighed, der beskriver hastigheden på den samlede bølgekonvolut.

* I nogle tilfælde kan fasehastigheden være hurtigere end lysets hastighed. Dette krænker ikke relativitetsteorien, da fasehastighed ikke repræsenterer overførsel af information eller energi.

Eksempel:

Overvej en sinusformet bølge beskrevet af ligningen:

y (x, t) =en synd (kx - ωt)

hvor:

* A er amplituden

* x er positionen

* t er tiden

Fasehastigheden af ​​denne bølge kan beregnes ved hjælp af formlen:

v p =ω/k

Bemærk:

For mere komplekse bølgeformer kan fasehastigheden være mere udfordrende at beregne og er muligvis ikke en konstant værdi.

Varme artikler