paczka falowa
 
Encyklopedia PWN
paczka falowa, pakiet falowy,
fiz. fala skupiona w ograniczonym obszarze przestrzeni.
Swobodną p.f. można uważać za superpozycję (złożenie) fal płaskich o długościach należących do pewnego przedziału; rozmiary przestrzenne p.f. są odwrotnie proporcjonalne do szerokości tego przedziału (w mechanice kwantowej zależność ta nosi nazwę zasady nieoznaczoności Heisenberga dla położenia i pędu, gdyż fala płaska o długości fali λ jest funkcją falową cząstki o pędzie p = h/λ, gdzie h — stała Plancka; fale de Broglie’a). Ewolucja czasowa p.f. jest określona jej równaniem falowym. P.f. jako całość porusza się z prędkością grupową v;g, która w przypadku wąskiego przedziału długości fal jest związana z prędkością fazową v; fal płaskich wzorem: v;g = v;λ(dv;/dλ). Zależność prędkości fazowej od długości fali nazywa się dyspersją fali — przy braku dyspersji (np. dla fal elektromagnetycznych w próżni) prędkość grupowa pokrywa się z prędkością fazową i p.f. nie zmienia swego kształtu (swych rozmiarów); w przypadku dyspersji (np. dla fali elektromagnetycznej w ośrodku materialnym, fal powierzchniowych na wodzie czy kwantowej cząstki swobodnej) poszczególne składowe p.f. poruszają się z różnymi prędkościami fazowymi i p.f. rozpływa się w przestrzeni w miarę upływu czasu. Dla fal nieswobodnych (np. fal elektromagnetycznych w rezonatorze czy kwantowej cząstki w polu sił zewn.) rozpatruje się p.f. będące superpozycją dyskretnego zbioru fal stojących (modów), jakie mogą pojawić się dla rozważanego układu (w mechanice kwantowej fala stojąca odpowiada stanowi o określonej energii).
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia