Vad är fashastighet?

När man studerar våghastigheten, eller hur snabbt vågorna rör sig, finns det två distinkta typer som kan beräknas, som är fashastighet och grupphastighet. Fashastighet mäter hastigheten för en enstaka våg, medan grupphastighet mäter hastigheten för ett vågpaket eller envelopp. Ett vågpaket är en grupp vågor som rör sig som en enda enhet och kan därför mätas som en enda enhet.

Hastigheten beräknas genom att mäta avståndet som rört sig under en viss tid. Att mäta fashastighet innebär att mäta avståndet en våglängd rör sig under en tidsperiod. En våglängd är avståndet från toppen, eller toppen, av en våg till toppen av nästa våg. Fashastigheter och grupphastigheter behöver inte vara samma i ett vågpaket.

Flera olika samband kan observeras mellan fas- och grupphastigheter. När fas- och grupphastigheterna är desamma, rör sig varje komponentvåg med hela paketet, eller så rör sig vågformen som en enda enhet. Om fashastigheten är lika med den negativa grupphastigheten, så rör sig komponentvågorna i motsatt riktning mot vågpaketet.

Fas- och grupphastigheterna kan också vara större än eller mindre än varandra. Vågor med fashastigheter större än grupphastigheten kommer att röra sig snabbare än enveloppen. Det motsatta är sant när grupphastigheten är större. I detta fall rör sig komponentvågorna långsammare än hela enveloppen.

Utöver ovanstående scenarier kan antingen fashastigheten eller grupphastigheten vara lika med noll. När detta händer är antingen komponentvågorna eller vågpaketet stationära. Med en fashastighet på noll rör sig vågpaketet över stationära komponentvågor. En grupphastighet på noll betyder att enveloppen är stilla och att komponentvågorna rör sig genom den.

Fashastigheten kommer att skilja sig åt för olika typer av media. Det beror på att mediets egenskaper spelar roll, så ljusvågor, ljudvågor och vågor i olika vätskor kan reagera olika. Vågornas frekvens kan också ha en direkt effekt på fashastigheten, eftersom olika frekvenser av vågor vanligtvis rör sig med olika hastigheter. Fashastigheten för vågor kan också mätas inom ett vakuum. Detta måste tas i beaktande eftersom vakuumets permeabilitet och permittivitet kommer att ha en direkt effekt på fas- och grupphastigheterna för mediet som mäts.