位相速度と群速度

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質問者：sekihoutai
質問日時：2011/02/07 07:55
回答数：1件

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

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回答 (1件)

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No.1ベストアンサー

回答者： ppyiam
回答日時：2011/02/07 09:30

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。