VELOCIDAD
DE FASE Y VELOCIDAD DE GRUPO
Es necesario diferenciar
entre dos clases de velocidad: la velocidad de fase y la velocidad de grupo.”
Es decir, la velocidad con la cual la onda cambia de fase y la velocidad a la
que se propaga la onda.
La velocidad de fase es la
velocidad aparente de una fase determinada de onda, por ejemplo, su cresta o
punto de máxima intensidad de campo eléctrico. Es aquella con la que cambia una
fase de onda, es dirección paralela a la superficie conductora que pueden ser
las paredes de una guía de onda. Se determina midiendo la longitud de una onda
de determinada frecuencias.
La velocidad de grupo es la
velocidad de un grupo de ondas, es decir, de un pulso. La velocidad de grupo es
aquella con la que se propagan las señales de información de cualquier tipo.
También, es la velocidad con la que se propaga la energía. Se puede medir
determinando el tiempo necesario para que un pulso se propague por determinada
longitud de la guía de onda.
En una guía de onda las
velocidades de grupo y de fase tienen el mismo valor en el espacio libre. Sin
embargo, si se miden esas dos velocidades con la misma frecuencia, se encuentra
que, en general, las dos velocidades no son las mismas. En ciertas frecuencias
serán casi iguales y en otras pueden ser muy distintas. Pero sabemos que la
velocidad de fase siempre es igual o mayor a la velocidad de grupo y el
producto de ambas es igual al cuadrado de la velocidad de propagación en el
espacio libre.
La velocidad de fase puede
ser mayor que la velocidad de la luz. Un principio básico de la física
establece que ninguna forma de energía puede viajar a mayor velocidad que la de
la luz en el espacio libre. Este principio no se viola, porque es la velocidad
de grupo y no la se fase la que representa la velocidad de propagación de la
energía.
Como la velocidad de fase en
una guía de onda es mayor que su velocidad en el espacio libre, la longitud de
onda para determinada frecuencia será mayor en la guía que en el espacio libre.
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