先に「位相速度と郡速度についての違いはなんですか?」質問がありましたが、
私にはその二つの違いが理解できませんでした。

たとえば、
位相速度はなぜエネルギーを送ることはできないのですか?
郡速度ではなぜエネルギーを送ることができるのですか?

もう少し数式的ではなく、わかりやすく教えていただきませんか?

A 回答 (5件)

 群速度とは要するに「モノが伝わる速度」。

これは分かりやすいと思います。大変良く知られているように光速を越えられません。
 一方、位相速度とは何か。これは実験してみるのが一番分かりやすいんですけど。

 櫛(くし)を2本持ってきて、二枚重ねて明かりに透かしてみてください。(2枚の櫛の歯がぴったり重なって見えてしまうようなら、二枚の向きをほんのちょっとずらします。)そうすると、光を通す部分と通さない部分ができるでしょう?光を通す部分は「歯と歯のすきま」が2枚とも同じ位置にあるから光を通す。光を通さない部分は1枚目の櫛の歯と歯の隙間に、丁度2枚目の櫛の歯が来て、光を遮っている。こうして、暗いところと明るいところ、そういう明暗のパターンができます。
 この状態で、一方の櫛だけほんのちょっと動かしてみます。すると明暗のパターンが動く。この動きは櫛の動きより遙かに大きいです。このパターンの動きが「位相速度」。そして櫛の動きが「群速度」です。

 パターンの動きに何か情報を乗せて伝えたくても、そうは行きません。櫛の歯の1本に色を塗って(つまり変調して)、その色が10cm向こうまで届くようにしようと思えば、櫛そのものを10cm動かすしかない。パターンが動いたってしょうがないですね。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/01 07:22

次のような例ではどうでしょうか?



いもむしが葉っぱをくわえて進んでいるところを考えます。
このとき、

 いもむしの進む速さ     => 群速度
 いもむしの背中のこぶの動き => 位相速度
 くわえている葉っぱ     => エネルギーや情報

といった感じだと思います。(少しいいかげんかもしれませんが)

したがって、背中のこぶ(位相速度)が速く動いても
結局はいもむしの進む速さ(群速度)以上では情報の伝達は出来ません。
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この回答へのお礼

非常にわかりやすかったです。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/01 07:20

平面波がひとつの方向に向かって進んでいくことを考えてください。


もし、それが斜めの方向だと波頭(/)が
 /  /  /  /  /  /  /
/  /  /  /  /  /  /
  /  /  /  /  /  /  /
 /  /  /  /  /  /  /
こんな感じになると思います。
このとき波の進行方向(斜め方向)には普通の位相速度で
波が進んでいます。でも、縦方向の断面でみると
斜め方向の断面でみたときより波長(波頭の間隔)が
長くなります。1地点でみたときの波の上下する周期は
一定ですから、縦方向の方が(波頭の位置)位相が速く伝わります。
光の場合も同じで、例えば導波管の中では壁に反射しながら
光(電磁波)がジグザグに進むので
位相速度は光速を超えていると思います。
なんでこんなことになるかというと、はじめから波が
空間に広がっているからです。つまり、情報(エネルギー)が
光速で伝わっているわけではなく、もともと各地点に
あった似たようなもの(波の形)が
ちょっとだけ動いてあたかも伝わったかのように見えるということです。
一方、群速度は波波とはいっても
局在した波(波束)の伝わる速さをあらわしていて、
波束を包絡する形が伝わる速さに相当します(式であらわしたければ、
いろいろな波長の波を重ね合わせて中心の波長の成分の周りで位相を展開すれば
わかると思います)。これはもともと空間に広がっていないので
どうやっても、群速度を超えて情報(エネルギー)を伝えることはできません。

説明になっていますでしょうか?
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/01 07:22

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.
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/01 07:22

位相速度はウソの速度で本当の速度ではありません。


それに対して、郡速度は本当の速度です。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/01 07:23

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Q回線速度測定について

いまNTTのフレッツ光を使ってます。

ネットにある測定サイドで回線速度を測定したら、【あなたの回線速度は5.987M】かなり遅いです。
しがし、NTTの顧客情報サービスサイドにある回線速度測定で測定したら、
【あなたの回線速度は94.034M】

どっちが正しいですか?
その理由も教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

他のかたの回答の通り、どれも正しいし、条件が違えば速度もいろいろです。


> ネットにある測定サイドで回線速度を測定したら、【あなたの回線速度は5.987M】かなり遅いです。

この測定サイトは、プロバイダの混み具合と、プロバイダへの接続回線等々の「混み具合もを含んだ」測定サイトです。
何処かに、時間によって混んだ所や、回線が細い所(ボトルネックと言う)があると、パケットデータの流れが遅延して、これが回線が遅いと見えるわけです。



>  しがし、NTTの顧客情報サービスサイドにある回線速度測定で測定したら、【あなたの回線速度は94.034M】

NTTの顧客情報サービスサイドとは、正しい名称は、NTT東(西)の「サービス情報サイト」で、旧「フレッツスクウェア」のことですね。(名称が変更になったと、画面に出ています)
こちらの測定サイトは、プロバイダの混み具合も、プロバイダへの接続回線等々も、「含んでいない」測定サイトです。
この測定サイトはNTT東(西)のフレッツ網内での測定サイト、プロバイダや回線等の混み具合に影響されません。

なお、この、NTT東(西)の「サービス情報サイト」(旧フレッツスクウェア)は、NTT東(西)のフレッツ契約のインタネット回線だけに無料で接続できるサイトです。
フレッツ契約以外のインタネット回線は、接続出来ません。
フレッツ契約なのに、NTT東(西)の「サービス情報サイト」へ接続出来ないかたは、接続用の設定が出来ていないと思われます。

フレッツ契約かどうかを確認するには、NTT東(西)からの請求書・契約書等のインタネット回線にフレッツと付いているなら、フレッツ契約です。
または、プロバイダとの請求書・契約書等の料金プラン名に、やはり、「フレッツ」、または、「FOR フレッツ」と付いているなら、フレッツ対応のインタネット回線です。

他のかたの回答の通り、どれも正しいし、条件が違えば速度もいろいろです。


> ネットにある測定サイドで回線速度を測定したら、【あなたの回線速度は5.987M】かなり遅いです。

この測定サイトは、プロバイダの混み具合と、プロバイダへの接続回線等々の「混み具合もを含んだ」測定サイトです。
何処かに、時間によって混んだ所や、回線が細い所(ボトルネックと言う)があると、パケットデータの流れが遅延して、これが回線が遅いと見えるわけです。



>  しがし、NTTの顧客情報サービスサイドにある回線...続きを読む

Q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。

Aベストアンサー

#1 ymmasayanさんがお示しのサイトで十分かと思いましたが、悪い癖でちょっとレスしたくなってしまいました。

 問題を単純化するため、とりあえず正弦波(sinで表す波ですね)を考えます。時間tと距離xをパラメータとします。
 この場合、関数としては x = sin(t)という関係になります。tは0からスタートして正の向きに大きくなっていくとします(時計が進んでいくようなものですね)。
 縦軸を時間t、横軸を距離xとし、tの増加に対してxを正の方向に進ませるグラフを描くと、おなじみの正弦波の図になります。
 するとつまり、tの増加に対してxがどんどん大きくなっていきます。速度vは距離xを時間tで微分したものですから、v = dx/dt = sin'(t) = cos(t) ということになり、これを位相速度と呼んでいます。

 これを踏まえて、時間tについてのある関数A(t)を考えます。A(t)は時間とともに大きさ(値)が変化するものとします。
 x = A(t)sin(t)という関数を作って、これについて考えて見ます。すると、xは基本的には正弦波だけれど、正弦波の山や谷(sin'(t)= dx/dt =0)のところの大きさが、でこぼこしたいろいろな大きさになります。
 でこぼこの頂点=山の位置(あるいは谷の位置)を直線で結んでいくと、でこぼこの波のようなグラフができます。
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---
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Q複数の速度測定で結果バラバラ

光回線の開通により速度測定をしてみたのですが
サイトによってえらく差があるのですが・・・。

使用回線:NTT西 フレッツ 光ネクスト ファミリータイプ
------------------------------------------------------------
測定条件 精度:高 データタイプ:圧縮効率低
下り回線 速度:86.34Mbps (10.79MByte/sec) 測定品質:99.5
上り回線 速度:36.18Mbps (4.523MByte/sec) 測定品質:98.9
測定サーバー:東京-WebARENA
測定サイト http://netspeed.studio-radish.com/


■速度.jp スピードテスト 高機能版 回線速度測定結果
http://zx.sokudo.jp/ v3.0.0

回線種類/線路長/OS:光ファイバ/-/Windows XP/
サービス/ISP:光プレミアム ファミリータイプ/その他
サーバ1[N] 16.1Mbps
サーバ2[S] 17.1Mbps
下り受信速度: 17Mbps(17.1Mbps,2.13MByte/s)
上り送信速度: 32Mbps(32.1Mbps,4.0MByte/s)
診断コメント: 光プレミアム ファミリータイプの下り平均速度は
31Mbpsなので、あなたの速度は少し遅い方ですが、
もし無線LANを使用している場合は問題ありません。(下位から30%tile)

PCはバイオノート ペンティアム4 2.4G メモリ1Gです。
この測定ってどのように判断すればいいのですか?
下の測定が正しいならちょっと遅いような気がしますが・・・。
何か設定があるのでしょうか??

光回線の開通により速度測定をしてみたのですが
サイトによってえらく差があるのですが・・・。

使用回線:NTT西 フレッツ 光ネクスト ファミリータイプ
------------------------------------------------------------
測定条件 精度:高 データタイプ:圧縮効率低
下り回線 速度:86.34Mbps (10.79MByte/sec) 測定品質:99.5
上り回線 速度:36.18Mbps (4.523MByte/sec) 測定品質:98.9
測定サーバー:東京-WebARENA
測定サイト http://netspeed.studio-radish.com/


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Aベストアンサー

速度測定サイトの中で正確なところであれば、そのサイトのある環境とユーザーの環境の間の速度を測ります。
ですから、速度測定サイトが違う場所にあれば、結果は当然変わってきます。
ある意味どの測定結果も本当です。

ただ、2つほどよくある原因で正確ではない結果が出ることがあり、1つは速度測定サイトの負担が高すぎて回線に余裕があるのに速度が低めに出る場合、もう1つは速度を測るユーザーのPCの性能など、環境が悪く速度が遅めに出る場合です。

しかし、速度測定をするのはたいていの場合、最大速度を知るためであるため、遠く離れた海外のサイトで速度を測って、遅いなぁという結果が出てもあまり意味はありません。
ですから、自分の回線からより近く、太い線でつながっている信頼できる速度測定サイトの結果を信用するのがよいと思います。

フレッツの場合、フレッツスクエアに速度を測る場所があり、ここで計るとインターネットのバックボーンの影響を受けずに正確な数値が得られます。
http://flets.com/customer/tec/square/speed/speed1.html など
フレッツ以外でも例えばeoなどのプロバイダは、自己のネットワーク内に独自の速度測定サイトを持っているのでそう言ったところを利用するのも方法です。

それらが無い場合は、インターネット上のサイトを利用するしかありませんが http://netspeed.studio-radish.com/ などが正確な結果を出しているように思います。
ある程度混雑の影響を受けるため、正確な結果を得たいのなら、最も空いている平日の午前4時頃に利用すると良いかと思います。

注意しなければならないのは、これらの方法で計った言わば最高速度はネット上では出ない場合がほとんどという事です。
ネット上では相手までの回線全てが影響しますから、最適な環境で測った速度はほとんどアテになりません。
最高速度を測るのは、問題のない環境で接続できているかの確認、他の人と比べて早いかどうかといった事に使われることが大抵です。

お使いになっている環境を見る限りPCの性能は不足していないと思いますよ。
上りがやや遅いですが、これはAFDの設定で改善できるかもしれません。
Nettuneを使用すれば簡単に設定できます。
あるいは、無線LANを使っているならそれくらいで妥当だと思います。

速度測定サイトの中で正確なところであれば、そのサイトのある環境とユーザーの環境の間の速度を測ります。
ですから、速度測定サイトが違う場所にあれば、結果は当然変わってきます。
ある意味どの測定結果も本当です。

ただ、2つほどよくある原因で正確ではない結果が出ることがあり、1つは速度測定サイトの負担が高すぎて回線に余裕があるのに速度が低めに出る場合、もう1つは速度を測るユーザーのPCの性能など、環境が悪く速度が遅めに出る場合です。

しかし、速度測定をするのはたいていの場合、最大...続きを読む

Q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。

Aベストアンサー

波動関数で考えましょう。
確率は波動関数の二乗です。

位相速度は位相の時間変化で、
群速度は波速全体の速度ですよね。

で、位相速度は波速内での位相の速度で、
位相自体は(干渉が無ければ)確率には効いてこない。

と言うわけで、位相速度で何かが観測されることはない。
ので、特殊相対論に矛盾しない。


お話としては以上で良いと思いますが、
もう少し膨らませると、面白い話が出てくると思う。
どうして、この疑問を持たれたのですか?

学生の方でしたら、
もう量子力学と特殊相対論は勉強されましたか、
どの本で勉強されましたか?

Q覆面パトカーの速度測定機?について

覆面パトカーなどが、スピード違反車を取り締まる時、
速度を測定に何秒間くらいかかるのでしょうか?
また、一定時間測定し、その時間内に一番速かった速度?
が違反速度として出てしまうのでしょうか?
それともその測定時間内の速度の平均速度が違反速度としてでてしまうのでしょうか?
詳しいかたご教授お願いいたします.

Aベストアンサー

一定時間ではなく一定車間で一定距離を追尾した後に
赤切符手前の速度でメーターを止めるようですね。
悪質だとこの限りではないようですが…
ちなみに速度を計っている最中は前面にある
赤いライトを点滅させているはずなので
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そうしないとメータを止められてしまいます。

Q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。
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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

位相速度と群速度の定義は既に書かれている人がいるので割愛させていただきます。これがそれぞれ何を表しているか?ということですが、以下のようなものです。

○位相速度
平面はの山の間隔からもとまるものです。光速度を超える可能性があります。これは情報を伝達することが無いので相対論にも反しません。

○群速度
その名の通り群(波群)の速度です。周波数の似たような波を重ね合わせることで波束を作成し、その波束が移動する速度になります。波束は情報伝達をするので光速度を超えることが出来ません。
群速度はこのように複数の波を重ね合わせた時に始めて出てくる概念です。


具体的な式は下記のサイトを参考にして下さい。

http://letsphysics.blog17.fc2.com/blog-entry-138.html

参考URL:http://letsphysics.blog17.fc2.com/blog-entry-138.html

Qリンク速度の測定方法は

windows2000
NTT 西日本
フレッツADSL

リンク速度(可能な最高速度で通常80%迄行きます)とは何のスピードですか。

ブロードバンドスピード測定サイトで測定したスループットとは違いますよね。

また、リンク速度はどのようにして測定するのですか?

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わかり易くご説明いたしますと、ADSLモデムは、各周波数ごとにモデムが並列につながって一つの
モデムになっていると考えてよいかと思います。接続するときに各周波数ごとに使えるモデムと
ノイズ等により使えないモデムをチェックします。使えるモデムだけを集めると通信できる総帯域が
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水道で言ったら最後の蛇口に相当するでしょうか。
ですので、インターネット内でどれだけ速くても最終的に、スループットはリンク速度以下になります。

リンク速度の調べ方はモデムによっても違いますが最近のモデムでは設定画面や保守画面で見ることが
できると思います。下記参考URLにも調べ方が載っていますが具体的な機種名を補足していただくと
知っている方が教えてくれるかもしれません

参考URL:http://baseband.ne.jp/free/bff188-20030630.html

Q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。
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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

Aベストアンサー

信号は波形が伝わる速さと考えていいと思います。
信号が伝わった結果が情報なので、情報が伝わる速さは波形の伝わる速度、つまり群速度ということになります。位相速度は波形が伝わる速度とは直接関係のない概念ということになります。


波束を構成している個々の波はそれぞれの波動方程式に従います。


群速度は位相速度に対してのいわゆる平均とは少し違う考え方です。分かりやすく言うなら群速度は波を重ね合わせた時に生じるうなりの位相がどれくらいの速度で動いているかということを表したものといっていいと思います。群速度、位相速度の考え方は頭の中では少々イメージがつきにくいと思うので、シュミレーション映像などを検索して見て実感するのが一番だと思います。