Cтраница 3
В действительности групповая скорость - это наиболее важная скорость, связанная с дисперсионными волнами, так как она определяет не только скорость данной группы колебаний в некоторой волне, но также совпадает со скоростью распространения энергии, переносимой этой группой. Более того, как будет показано позже, в среде с дисперсией любое начальное возмущение в конце концов разбивается на такие группы. [31]
Скорость света с, квадрат которой является коэффициентом пропорциональности в законе Е - тсг ( при обеих указанных выше трактовках этого закона) и которая входит во все предыдущие уравнения этой главы, представляет собой скорость распространения энергии электромагнитного излучения в вакууме, совпадающую с фазовой скоростью света в вакууме при исчезающе малой напряженности гравитационного поля. В отличие от этой универсальной константы фазовая скорость света в вакууме при наличии гравитационного поля не является строго постоянной величиной, но несколько уменьшается при возрастании гравитационного потенциала. [32]
Скорость распространения энергии по коаксиальным кабелям выше, чем по симметричным, и уже при сравнительно низких частотах близка к скорости света. [33]
Перенос энергии осуществляется группой волн. Поэтому скорость распространения энергии вдоль волновода называют групповой скоростью. В то время как волна из точки А переходит в точку Б, перемещение энергии вдоль волновода происходит только на расстоянии АД. [34]
![]() |
Образование нормальных волн в жидком слое. [35] |
На примере волны в слое удобно рассмотреть понятия фазовой и групповой скоростей. Групповая скорость характеризует скорость распространения энергии в направлении движения волны. Волновой импульс является характерным носителем энергии. [36]
Важной характеристикой диафрагмированного волновода является групповая скорость. Предположим, что групповая скорость равна скорости распространения энергии в диафрагмированном волноводе. Линейный ускоритель работает в импульсном режиме, причем длительность импульса обычно бывает весьма незначительна - как правило, несколько микросекунд. [37]
В случае немонохроматического поля, например, при передаче сигнала, всегда состоящего из спектра частот, энергия поля распределяется между волнами, входящими в группу волн, соответствующих данному спектру частот. Поскольку в диспергирующей среде фазовая скорость и скорость распространения энергии зависят от частоты, амплитудный и фазовый спектры сигнала при его распространении изменятся и, следовательно, происходит искажение сигнала. В связи с этим понятие скорость распространения энергии немонохроматического поля заменяется понятием групповая скорость, которая является скоростью движения максимума энергии группы волн, составляющих спектр передаваемого сигнала. [38]
Изучая разрушение стекла, Гриффит предположил, что стекло содержит трещино-образные дефекты. Согласно Гриффиту, наибольшая трещина становится самораспространяющейся, когда скорость распространения энергии деформации превышает скорость увеличения поверхностной энергии расширяющейся трещины. [39]
Следует отметить, что во всех трех формах теоремы по-разному представлена скорость распространения энергии. Таким образом, приведенный анализ не позволяет однозначно определить выражение для скорости распространения энергии от антенны. Расчет скорости распространения требует больше сведений о параметрах поля в функции частоты, чем обычно имеется в нашем распоряжении. Поэтому теорема больше подходит для описания характера явления, чем для непосредственных расчетов. [40]
Вышеизложенное позволяет нам еще раз отметить, что каждая падающая на одноосный кристалл волна в общем случае вызывает две преломленные волны. Каждой преломленной волне соответствует свое направление луча и своя лучевая скорость - скорость распространения энергии в кристалле. Обыкновенный луч распространяется по направлению нормали к волне со скоростью, не зависящей от направления. Необыкновенный луч образует с нормалью некоторый угол и имеет скорость, зависящую от направления. Это явление мы и называем двойным лучепреломлением. [41]
Фазовая скорость характеризует структуру волны, но не определяет скорость переноса энергии. Возрастание фазовой скорости в волноводе при уменьшении частоты электромагнитных колебаний не сопровождается увеличением скорости распространения энергии, переносимой электромагнитной волной вдоль волновода. [42]
Если фазовая скорость слабо зависит от частоты, то при прохождении через преломляющую среду волновой пакет будет испытывать небольшое изменение. В этом случае групповая скорость, определенная для средней частоты, соответствующей максимуму амплитуды, равна скорости распространения энергии. [43]