В чем различие фазовой и групповой скорости

16735814

Объясните тупому, в чем различие?
скорость света - это фазовая или групповая скорость?

estochka

фазовая. групповая - это скорость переноса энергии волной

16735814

Вычитал определение: "фазовая скорость - скорость перемещения поверхности постоянной фазы". Как это понимать?
Например, волна бежит по воде. Скорость перемещения верхушки одного горбика - это фазовая скорость? Я правильно понимаю?

estochka

ну да

Mailer

не,один горбик не образует поверхность постоянной фазы
нужно рассматривать несколько горбиков,у которых одинаковая фаза
наверное

arhlynx

нет, если следить за одним гребнем - это и будет фазовой скоростью волн

vvasilevskiy

Типа образует, но если гребков много, то профил гредков может распространяться со скоростью независимой от скорости распространения гребка, и один гребок может затухнуть, а вот групповая скорость-это скорость распространения огмбающей.
Виноградова, Руденко , Сухоруков, Теория волн.

sawylya

скорость света - является фазовой в вакууме.
При распространении же света в средах с сильной дисперсией, скорость, которую мы измеряем, является как раз-таки групповой

natunchik

При распространении же света в средах с сильной дисперсией, скорость, которую мы измеряем, является как раз-таки групповой
А если свет монохроматический, то есть дисперсии (по крайней мере в линейном приближении) нет вообще?

demiurg

Ээээ.... ведь тогда это одна фигня?
d(omega)/dk=omega/k

natunchik

Ну да, летит синусоида и форму не меняет. Групповая скорость равна фазовой.

sawylya

вообще, нужно сказать, что монохроматическая волна - идеализация.
Такая волна имела бы бесконечную протяженность, а на деле любая волна постепенно исчерпывает себя. Вон, даже волновые пакеты расплываются. От дисперсии никуда не деться

vvasilevskiy

Ты чушь порешь, волновой пакет не обязан расплываться. его можно разложить по монохроматическим волнам. То что монохроматическая волна-это идеализация это конечно да, но дисперсия здесь ни причем

natunchik

волновой пакет не обязан расплываться. его можно разложить по монохроматическим волнам
Причём обязательно по бесконечному количеству. Причём двигаться они все будут с разной скоростью, поэтому пакет будет расплываться.
Поботай теорему Котельникова, она как раз устанавливает соотношение между протяженностью пакета и скоростью расплывания. Типа, аналог соотношения неопределённости Гейзенберга.

sawylya

Ты чушь порешь
аккуратней, э
по теме почитай хоть что-нибудь.
в диспергирующей среде (вот при чем здесь дисперсия) волновой пакет расплывается - это даже школьники знают

16735814

Объясните, пожалуйста, что такое волновой пакет? И что значит "волновой пакет расплывается"?

sawylya

Просто идеальной монохроматической волны в природе нет
Зато любую реальную волну можно представить в виде суперпозиции монохроматических волн с различными частотами. Суперпозицию волн, мало отличающихся друг от друга по частотам и называют волновым пакетом.
В вакууме все монохроматические волны, образующие волновой пакет, рапространяются с одинаковой (фазовой) скоростью. Поэтому с той же скоростью распространяется в вакууме и сам волновой пакет, не изменяя своей формы - то бишь "не расплывается".
Другое дело, в среде, обладающей дисперсией, волновой пакет расплывается (т.е. не сохраняет свою форму поскольку скорости его монохроматических составляющих отличаются друг от друга из-за этой самой дисперсии.
Не знаю, как еще можно объяснить. Советую обратиться к замечательной книжке по оптике Ахманова.

16735814

Спасибо огромное! Вы меня очень выручили.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: