Фазалык ылдамдык менен Топтук ылдамдык
Фазанын ылдамдыгы жана топтун ылдамдыгы физикадагы эки маанилүү түшүнүк. Алар толкун механикасы, оптика, кванттык механика жана ал тургай үн инженериясы сыяктуу тармактарда маанилүү роль ойношот. Мындай тармактарда ийгиликке жетүү үчүн фазалык ылдамдыкта жана топтук ылдамдыкта бекем түшүнүккө ээ болуу абдан маанилүү. Бул макалада биз фазалык ылдамдык жана топтук ылдамдык деген эмне экенин, топтук ылдамдык менен фазалык ылдамдыктын аныктамаларын, алардын колдонулушун, окшоштуктарын жана акырында бул экөөнүн ортосундагы айырманы талкуулайбыз.
Фаза ылдамдыгы деген эмне?
Фазалык ылдамдык толкундардын таралышында талкууланган түшүнүк. Толкундун фазалык ылдамдыгы - бул таралган "фазанын" ылдамдыгы. Тактоо үчүн, огунун х багытында бараткан толкундун чокусун кабыл алалы. Фазалык ылдамдык - бул чокуда тандалган чекиттин ылдамдыгынын х компоненти. Бул дагы бир толкун узундугунун тандалган чекиттен өтүүсүнө кеткен убакытка толкун узундугун бөлүү жолу менен да табылышы мүмкүн. Бул убакыт толкунду пайда кылган термелүү мезгилине барабар. Эми стандарттык синус толкунун карап көрөлү A sin (wt – kx), мында w – булактын бурчтук ылдамдыгы, t – убакыт, k – толкундун саны (2π узундугуна толук толкун узундуктарынын саны), ал эми x – абал. х огу боюнча. Төбөдө wt – kx нөлгө барабар. Демек, фазалык ылдамдыгы (х/т) w/k барабар. математикалык жактан алганда, p=wt – kx мааниси толкундун фазасы.
Топтун ылдамдыгы деген эмне?
Топтун ылдамдыгы толкундардын суперпозициясында талкууланат. Топтун ылдамдыгын түшүнүү үчүн алгач суперпозиция түшүнүгүн түшүнүү керек. Эки толкун мейкиндикте бири-бирин кармаганда, натыйжадагы термелүү синус кыймылына караганда бир аз татаал болот. Бир чекиттеги бөлүкчө ар кандай амплитудалар менен термелет. Максималдуу амплитуда – бул баштапкы толкундардын эки амплитудасынын унсондугу. Минималдуу амплитуда – бул эки баштапкы амплитуданын минималдуу айырмасы. Эгерде эки амплитудалар барабар болсо, максимум амплитудадан эки эсе көп, ал эми минимум нөлгө барабар. Түшүнүктүү болушу үчүн, эки модуляцияланган толкун бирдей амплитудада жана ар түрдүү жыштыктарда деп ойлойлу. Бул жогорку жыштыктагы толкундун төмөнкү жыштыктагы толкундун ичинде болушуна алып келет. Бул конвертке толтурулган толкундардын тобун пайда кылат. Бул конверттин ылдамдыгы толкундун топтук ылдамдыгы болуп саналат. Туруктуу толкун үчүн топтун ылдамдыгы нөлгө барабар экенин белгилей кетүү керек. Топтук ылдамдык нөл болушу үчүн эки толкун тең бирдей жыштыкта болушу керек жана алардын жүрүү багыттары карама-каршы болушу керек.
Топтук ылдамдык менен фазалык ылдамдыктын ортосунда кандай айырма бар?
• Фаза ылдамдыгы жалгыз толкундар жана үстү-үстүнө түшкөн толкундар үчүн да аныкталган.
• Топтун ылдамдыгы үстү-үстүнө түшкөн толкундар үчүн гана аныкталат.
• Топтук ылдамдык – төмөнкү жыштыктагы толкундун ылдамдыгы, ал эми фазалык ылдамдык – жогорураак жыштыктагы толкундун ылдамдыгы.
