Hullámcsomag és csoportsebesség

Az igazi hullám mindig a térben és az időben van határolva, ezért nem szigorúan monokromatikus.

Egy valódi hullám közel egy monokromatikus hullámhoz lehet ábrázolni egy nagyszámú hullám szuperpozíciójának (független egymásra helyezésének) - olyan hullámhullámok csoportja, amelyek kevéssé frekvencián különböznek egymástól, és elfoglalják a határolt térséget az űrben.

A frekvencián kevéssé különbözõ hullámok szuperpozícióját hullámcsomagnak (vagy hullámhalmaznak) nevezik.

Egy meghatározott időre t, egy hullámcsoportot vagy hullámcsomagot leíró függvény grafikonját a 28.3. Ábra mutatja.

A csomag esetében a kapcsolat tartja. A kisebb (frekvenciatartomány, hullámhosszak), a nagyobb és fordítva.

Nem diszpergáló tápközegben a csomagot alkotó összes hullám ugyanazon fázis sebességében terjed. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben a csomag mozgásának sebessége egybeesik a fázis sebességével, a csomag formája nem változik idővel. Diszpergáló közegben (diszperziós közegben) a hullámcsomag terjed, mivel a monokróm komponensek sebessége eltér egymástól. Ha a variancia kicsi, akkor a hullámcsomag terjedése nem túl gyorsan történik. Ebben az esetben a csomagot lehet hozzárendelni az U sebességhez, amely a csomag burkolatának sebessége, amelyet csoport sebességnek neveznek.

A 28.4. Ábra mutatja a hullámcsomag helyét három egymást követő alkalommal és.

akkor ez azt jelenti, hogy egy adott hullámhosszcsoport fázisteljesítménye meghaladja a csoport sebességét (mint a 28.4. ábrán).

A csoportsebességre vonatkozó képletet két hullám hullámcsomagja és kissé eltérő frekvenciája alapján kapjuk meg. Legyen a két monokróm hullám egyenlete

Az adagolás (bevezetés) eredményeképpen egy teljes hullám keletkezik

Ez a kifejezés egy monokromatikus hullám egyenletének tekinthető, amelynek amplitúdója a törvény szerint változik

Mi lesz érdekel a sebesség, amellyel a legnagyobb amplitúdójú hely - ez lesz a hullámcsomag sebessége - a csoportsebesség. A (28-5) kifejezésből következik, hogy az amplitúdó legnagyobb értéke (az cos egyenlõ 1-es értéke) megfelelõ pontok a törvénynek megfelelõen mozognak

ahol a zárójelben szereplő érték a csoportsebesség

Kapcsolódó cikkek