Составители:
Рубрика:
через резонанс при
ω>ω
o
смещение зарядов в среде x(t) будет находится почти в
противофазе с внешней силой
E(t). Поэтому поле, создаваемое смещением зарядов
будет усиливать возвращающую силу, что приведет к увеличению фазовой скорости
распространения волны. Поэтому фазовая скорость волны будет больше скорости света
в вакууме.
Подобная ситуация имеет место и в случае дисперсионного соотношения для
электромагнитных волн в ионосфере
2
2
2
22
1
ω
ω
ω
p
kc
−=
,
т.е.
222222
222222
pp
pз
приkc
приkс
ωωωω
ωωωω
≤−=
≥+=
.
Понятно, что гармоническое колебание не может нести информацию о сигнале,
поскольку каждый последующий цикл колебаний является точной копией
предыдущего. Поэтому тот факт, что фазовая скорость волны может превышать
скорость света в вакууме, не противоречит конечной скорости распространения
энергии, равной скорости света с.
Разумеется, фазовая скорость является
величиной, характеризующей среду, в
которой распространяется бегущая монохроматическая волна. Другой величиной,
описывающей распространение бегущих волн в диспергирующей среде, является также
групповая скорость волн. Она определяет скорость, с которой энергия распространяется
в пространстве при волновом движении среды.
Скорость распространения энергии (и информации) в бегущей волне не
обязательно совпадает с фазовой скоростью
синусоидальной волны. Чтобы передать
определенную информацию с синусоидальной бегущей волной, ее нужно
промодулировать, т.е. изменить какой-либо параметр волны в соответствии с
изменением передаваемого сигнала (например, амплитуду, частоту или фазу). Скорость
распространения модуляции определяется скоростью распространения максимума или
минимума модуляции, которые являются результатом интерференции по крайней мере
двух близких
по частоте синусоидальных волн (рис.25).
В некоторых точках пространства обе волны находятся в фазе, и результат их
интерференции дает максимум, при других значениях координат волны могут быть в
противофазе, и амплитуда модулированного колебания будет равна нулю. Очевидно,
если двигаться вдоль направления распространения волны со скоростью, при которой
разность фаз этих волн
φ
1
(z,t)–
φ
2
(z,t) остается постоянной, эта скорость и будет
скоростью распространения модулированного колебания, т.е. групповой скоростью. В
этом случае
φ
1
(z,t)–
φ
2
(z,t)=(
ω
1
t–k
1
z+
φ
1
0
)–(
ω
2
t–k
2
z+
φ
2
0
) = Const
и полный дифференциал этого выражения должен быть равен нулю :
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- …
- следующая ›
- последняя »
