相速度(phase velocity)和群速度(group velocity)的區別
主差相速度(main difference phase velocity) vs. 群速度(group velocity)
根據量子物理學，粒子有時表現得像波。在某些情況下，波的行為就像粒子。粒子和波的這種性質稱為波粒二象性。粒子和波的雙重性質允許我們用波來表示粒子。基於這個概念，波被用來表示粒子，因為它是量子物理中處理粒子的一個重要步驟。然而，為了得到代表一個粒子的波包，我們必須以特定的方式加入許多具有不同角頻率和振幅的波。在這個概念中，有兩種速度，即相速度和群速度。這兩個量有非常不同和特殊的定義和性質。在正常介質中，相速度與群速度的主要區別在於相速度大於群速度。本文試圖詳細區分這些差異。
什麼是群速度(group velocity)？
為了理解群速度的本質，讓我們考慮一個競賽。在任何給定的時刻，一個特定的轉輪的速度相對於其他轉輪是不同的。簡單地說，組內每個跑步者的速度是不同的。但是，它們是在一個群體中執行的。在這個簡單的例子中，一組跑步者移動的速度可以看作是組速度。
在量子物理學中，群速度的概念伴隨著波包或脈衝的概念而來。一個波包可以透過將具有不同波數和振幅的許多波相加而得到。因此，透過使用這種表示粒子的波包，可以將粒子的位置定位在特定區域內。如圖1所示，一個波包的合成振幅與x不同。然而，這個波包是許多波的組合。產生的波包代表粒子，它是一組許多波。所以在這個模型中，粒子的速度等於波包的速度。換句話說，粒子的速度等於組成波包的波組。群或波包的速度稱為群速度。群速度可以數學表示為，vg=Dω/丹麥。它是粒子運動的速度。
單色諧波不能在太空中傳輸資訊。為了傳遞資訊，需要多個波的疊加，形成一個波包。
什麼是相速度(phase velocity)？
波的相速度（波速）是波的任何給定相位的傳播速度。例如，波的A點（圖02）以相速度傳播。由副總裁提供=ωk。
在波包中，載波以相速度傳播。但是，當我們處理粒子或波包時，相速度並不重要。
相速度和群速度之間的關係取決於介質的性質。在非色散介質中，svg=vp。在正常色散介質中，svg<；副總裁。但在異常介質中vg>；副總裁。
在非色散介質中，波的相速度與波長無關。相速度等於群速度。例如，由於空氣是聲波的非色散介質，聲波在空氣中傳播時的相速度等於群速度。
相速度(phase velocity)和群速度(group velocity)的區別
速度
群速度：在異常介質中，群速度大於相速度。
相速度：在正常介質中，相速度大於群速度。
重要性
群速度：用波來表示粒子時，群速度的概念非常重要。
相速度：當我們處理單個波時，相速度很重要。
在波包中
群速度：在波包中，包絡線以群速度傳播。
相速度：在波包中，載波以相速度傳播。
公式
- 發表於 2021-06-27 19:59
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- 分類：科學
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