Η ταχύτητα φάσης VP του κύματος ταξιδιού είναι;

v p =ω/k

Οπου:

* ω είναι η γωνιακή συχνότητα του κύματος (ακτίνια ανά δευτερόλεπτο)

* k είναι ο αριθμός κύματος (ακτίνια ανά μέτρο)

Κατανόηση των όρων:

* Γωνιακή συχνότητα (ω): Αντιπροσωπεύει πόσο γρήγορα το κύμα ταλαντεύεται. Σχετίζεται με τη συχνότητα (f) του κύματος με την εξίσωση ω =2πF.

* Αριθμός κύματος (k): Αντιπροσωπεύει πόσα μήκη κύματος ταιριάζουν σε μια δεδομένη απόσταση. Σχετίζεται με το μήκος κύματος (λ) του κύματος από την εξίσωση k =2π/λ.

Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:

* Η ταχύτητα φάσης ισχύει μόνο για κύματα που μπορούν να περιγραφούν με μία μόνο συχνότητα και μήκος κύματος.

* Για τα κύματα σε διασκορπιστικά μέσα (όπου η ταχύτητα κύματος εξαρτάται από τη συχνότητα), η ταχύτητα φάσης μπορεί να είναι διαφορετική από την ταχύτητα της ομάδας, η οποία περιγράφει την ταχύτητα του συνολικού φακέλου κύματος.

* Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ταχύτητα φάσης μπορεί να είναι ταχύτερη από την ταχύτητα του φωτός. Αυτό δεν παραβιάζει τη θεωρία της σχετικότητας, καθώς η ταχύτητα φάσης δεν αντιπροσωπεύει τη μεταφορά πληροφοριών ή ενέργειας.

Παράδειγμα:

Εξετάστε ένα ημιτονοειδές κύμα που περιγράφεται από την εξίσωση:

y (x, t) =a sin (kx - ωt)

όπου:

* Α είναι το εύρος

* x είναι η θέση

* t είναι η ώρα

Η ταχύτητα φάσης αυτού του κύματος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

v p =ω/k

Σημείωση:

Για πιο σύνθετες μορφές κύματος, η ταχύτητα φάσης μπορεί να είναι πιο δύσκολη για τον υπολογισμό και μπορεί να μην είναι σταθερή τιμή.