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群速度与波数有关,为什么波包只有一个?

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新浪微博达人勋

发表于 2022-3-12 21:48:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
GrADS
系统平台: [提问]
问题截图: -
问题概况: 假设有一个频散的波动,如罗斯贝波,它的相速度与波数有关。不同的波数决定了不同波长的波的移动速度。同时对罗斯贝波而言,频率对波数求微分得群速度,即波包的移动速度。而这个群速度同样是波数的函数,那么取不同波数能得到不同群速度。即每一个不同波长的波都对应一个群速度。 而我们只有一个波包,何以存在多个群速度? 我不能理解,求解答!
我看过提问的智慧: 看过
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本帖最后由 相雨书 于 2022-3-12 21:50 编辑


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新浪微博达人勋

发表于 2022-3-14 15:15:15 | 显示全部楼层
通常波都可能是不同波长和频率的波叠加而成的,所以你求群速度的时候应该是对不同波长微分的和才是最终那个波的群速度吧?就像对罗斯贝波做傅里叶可以得到不同波数的波一样,群速度肯定是只有一个的呀
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新浪微博达人勋

 楼主| 发表于 2022-3-17 08:49:21 | 显示全部楼层
不会游泳的fish 发表于 2022-3-14 15:15
通常波都可能是不同波长和频率的波叠加而成的,所以你求群速度的时候应该是对不同波长微分的和才是最终那个 ...

我的意思是波群速度仍然是波数的函数v=F(k,...)。不同波长微分的和是什么? v(k1)+v(k2)+v(k3)+....? 肯定不是吧。 直观的想象,各个波动叠加只会有一个波包,一个群速度。但是从表达式上来看如何理解群速度仍然是波数的函数?
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