Как найти групповую скорость для разных законов дисперсии, если фазовая скорость: а) υ1 = a; б) υ2 = bλ; в) υ3

Как найти групповую скорость для разных законов дисперсии, если фазовая скорость: а) υ1 = a; б) υ2 = bλ; в) υ3 = ck2, где а, b, с - некоторые константы; - волновое число.​
Egor

Egor

Групповая скорость Vg связана с фазовой скоростью Vp и дисперсионным законом волнового движения. Для разных законов дисперсии у нас есть следующие формулы:

а) Закон дисперсии: Vp=a

Для этого закона дисперсии, групповая скорость остаётся постоянной и равной фазовой скорости. То есть Vg=Vp=a.

б) Закон дисперсии: Vp=bλ

Для этого закона дисперсии, можно найти групповую скорость, используя производную фазовой скорости по круговой частоте ω. Фазовая скорость Vp выражается через угловую частоту следующим образом: Vp=ωk, где k - волновое число.

Vg=dVpdω=ddω(ωk)=1k=12π/λ=λ2π

где λ - длина волны.

Таким образом, групповая скорость для данного закона дисперсии равна λ2π.

в) Закон дисперсии: Vp=ck2

Для этого закона дисперсии, аналогично предыдущему случаю, можно найти групповую скорость, используя производную фазовой скорости по круговой частоте ω.

Vg=dVpdω=ddω(ck2)=2ck

где k - волновое число.

Таким образом, групповая скорость для данного закона дисперсии равна 2ck.

Это полное решение задачи с обоснованием каждого шага. Если остались вопросы, пожалуйста, задавайте!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello