Perbedaan Antara Kecepatan Fase dan Kecepatan Grup

Kecepatan Fasa vs Kecepatan Grup

Kecepatan fase dan kecepatan kelompok adalah dua konsep yang sangat penting dalam fisika. Mereka memainkan peran penting dalam bidang-bidang seperti mekanika gelombang, optik, mekanika kuantum dan bahkan rekayasa suara. Sangat penting untuk memiliki pemahaman yang kuat dalam kecepatan fase dan kecepatan grup untuk unggul dalam bidang tersebut. Pada artikel ini, kita akan membahas apa itu kecepatan fase dan kecepatan grup, definisi kecepatan grup dan kecepatan fase, aplikasinya, persamaannya, dan akhirnya perbedaan antara keduanya..

Apa itu Kecepatan Fasa?

Kecepatan fase adalah konsep yang dibahas dalam perambatan gelombang. Kecepatan fase gelombang adalah kecepatan "fase" yang merambat. Untuk klarifikasi, asumsikan puncak gelombang, yang bergerak ke arah sumbu x. Kecepatan fase adalah komponen x kecepatan dari titik yang dipilih di puncak. Ini juga dapat diperoleh dengan membagi panjang gelombang dengan waktu yang dibutuhkan untuk panjang gelombang tunggal untuk melewati titik yang dipilih. Waktu ini sama dengan periode osilasi, yang menyebabkan gelombang. Sekarang perhatikan gelombang sinus standar A sin (wt - kx), di mana w adalah kecepatan sudut sumber, t adalah waktunya, k adalah jumlah gelombang (jumlah panjang gelombang lengkap per panjang 2π), dan x adalah posisi pada sumbu x. Pada puncaknya, wt - kx sama dengan nol. Oleh karena itu, kecepatan fasa (x / t) sama dengan w / k. secara matematis, nilai p = wt - kx adalah fase gelombang.

Apa itu Kecepatan Grup?

Kecepatan kelompok dibahas di bawah superposisi gelombang. Untuk memahami kecepatan grup, kita harus terlebih dahulu memahami konsep superposisi. Ketika dua gelombang saling mencegat di ruang angkasa, osilasi yang dihasilkan agak rumit dari perilaku sinus. Partikel pada suatu titik berosilasi dengan berbagai amplitudo. Amplitudo maksimum adalah serempak dari dua amplitudo gelombang asli. Amplitudo minimum adalah perbedaan minimum antara dua amplitudo asli. Jika dua amplitudo sama, maksimum dua kali amplitudo dan minimum nol. Demi kejelasan, mari kita asumsikan bahwa dua gelombang termodulasi memiliki amplitudo yang sama dan frekuensi yang berbeda. Hal ini menyebabkan gelombang dengan frekuensi yang lebih tinggi diselimuti gelombang dengan frekuensi yang lebih rendah. Ini menyebabkan sekelompok gelombang dikemas dalam amplop. Kecepatan amplop ini adalah kecepatan grup gelombang. Harus dicatat bahwa, untuk gelombang berdiri, kecepatan grup adalah nol. Agar kecepatan grup menjadi nol, kedua gelombang harus memiliki frekuensi yang sama dan mereka harus memiliki arah perjalanan yang berlawanan.