• ベストアンサー

位相速度と郡速度についての質問

siegmundの回答

  • siegmund
  • ベストアンサー率64% (701/1090)
回答No.2

単一周波数の正弦波(進む速度は位相速度)だったら, 同じパターンの繰り返しですから, A点からB点に情報が送れません. A点をいつ出発したやつがB点に来たのか判別できませんから. 判別するためには,波をいじって形を変えます. つまり,変調する. もっとわかりやすくするなら,パルス波を一発送っても良い. こういうように,変調した部分,あるいはパルス波などが動く速度が 群速度(group veclocity)です. (「郡」じゃないです,単純変換ミスかもしれませんが,念のため). 波の速さが周波数によらなければ,位相速度も群速度も同じです. 波の速さに周波数依存性があれば(分散があるといいます), 群速度の方が位相速度より小さくなります. 変調したりパルス波にしたりすれば,いろいろな周波数成分が 混ざってきますから,分散があれば波形がだんだん崩れていきます. なお,進行波は正弦波でもエネルギーを運んでいます.

gibson777
質問者

お礼

ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 郡速度と位相速度について

    郡速度と位相速度について教えてください。学習に適したサイト等あればおしえてください。

  • 位相速度と群速度

    位相速度と群速度の違いがわかるように、それぞれについての説明をお願いします。 また、位相速度が光速を越えることができるのはなぜか(なぜ特殊相対性理論に矛盾 していないと言えるのか)教えてください。

  • 位相速度と群速度の違い

    位相速度と群速度の違いがよくわかりません。 違いを教えてください。 よろしくお願いします。

  • 位相速度と群速度

    位相速度と群速度についてよくわかりません。 位相速度はω/k,群速度はdω/dkと表わされるんですよね。 ここで位相速度は何の情報も伝えていない、ただ単振動をしているだけで情報を伝えるのは群速度とよく聞きますが、なんで位相速度は情報を伝えないんですか? また位相速度とか群速度とか波動方程式での速度、ω=vkに対応しないものなど様々なものが出てきて何が何やらわからなくなってきました。 位相速度って位相が伝わる速さなんですよね? それが波数によって異なるんですよね、つまり波の伝わる速さがバラバラだと…これがバラバラにならず全て同じ場合に波動方程式が解けるんですか? 群速度は波束の速度なんですよね? 波束というのは様々な位相速度の波の集まりですよね…群速度は平均の位相速度ということですか? 混乱して何が何やらわからなくなってしまいました…。 詳しく教えていただけないでしょうか

  • 位相速度と光速

    位相速度は光速を超えてもよい理由を100字程度で説明せよとあるのですが、電磁波などでは式を通してそれを理解することはできるんですが、このように説明せよといわれると何と説明すればよいかわかりません…。 どのように説明すればよいのでしょうか

  • 位相速度がなぜ情報を伝えないか

    位相速度が光速を超えうるにもかかわらず、 情報を伝えることがないため相対性理論に矛盾をきたさないと聞いたことがあります。 しかし、なぜ位相速度が情報を伝えることが出来ないのかがわかりません。 可能でしたら例などを用いて分かりやすく説明していただけると助かります。 よろしくお願いします。 また関連事項として、群速度が光速を超える場合があるかについても教えていただければと思います。

  • 位相速度と群速度がよく分りません。

    位相速度と群速度がよく分りません。 具体例で説明してください。お願いします。

  • 位相速度について・・・・・・・

    正弦波Ae^j(wt+θ)を送信する。送信側と受信側の距離をx[km]としてこの伝送路は1[km]進むごとに振幅がe^(-α)倍に減衰されて位相がβ[rad]遅れるとします。α:減衰定数、β:位相定数 すると受信信号Vは V = Ae^(-αx)e^j(wt+θ-βx)   {j:虚数} この伝送路の位相速度Vpは Vp = ω/β と表せます。 そこで質問なのですが、送信した信号がそのままの形を維持しながら伝播されるには伝送路がどのような条件を満たしていればいいのでしょうか??

  • 導波管と位相速度,群速度

    いま,導波管の位相速度,群速度について考えています.位相速度は導波管中ではvp=c/cosθ,群速度はvg=ccosθのように書けるようですが,これは何となくわかります. わからないのは, (1)導波管中で位相速度,群速度とはなんでしょうか?  一般には,位相速度は波束の山や谷が進む速度,群速度は波束の包絡線の進む速度であるようですが,導波管中では何なのでしょうか?式でもかまわないのですが,できれば定性的な説明をしていただけると嬉しいです. (2)位相速度が光速を超えるのはどうしてですか?  式でいえば,vp=c/cosθ>cということでいいと思うので,これは定性的な説明をお願いします. (3)これが相対性原理に反しない理由は何ですか?  私は工学系なので,相対性原理についてはよくわかっていません.なので,説明がむづかしくなるようなら,省略してくれても構いません. 注文が多くて申し訳ありません.よろしくおねがいします.

  • 光の位相速度と群速度について

    水中(屈折率n)では光の位相速度がc/nになるが、光子の速さはcで不変。 とあったのですが、光子の速さ=群速度、ということですか? また解釈として、水分子に光が衝突して光は進行方向に対しジグザグに進む。 このとき、群速度は光子が実際に「動いた」距離、 位相速度は光が直線的に「進んだ」、見かけ上動いた距離である。 ということで正しいでしょうか? つまり、群速度cで頑張って水中を走ったが、水分子に邪魔をされて実際進行方向に対してはc/nの位相速度でしか進めない、ということかどうかです。どなたか教えて下さい。