سرعة الجبهة

في الفيزياء ، سرعة الجبهة هي السرعة التي يتحرك بها الارتفاع الأول للنبضة فوق الصفر إلى الأمام.

في الرياضيات ، يتم استخدامه لوصف سرعة الجبهة المنتشرة في حل المعادلة التفاضلية الجزئية الزائدية .

تترافق عملية انتشار الاضطراب مع سرعات مختلفة. ^{[ 1 ]} وللتوضيح، لنفترض موجة حاملة كهرومغناطيسية معدلة السعة . سرعة الطور هي سرعة الموجة الحاملة الأصلية. أما سرعة المجموعة فهي سرعة التعديل أو الغلاف . في البداية، كان يُعتقد أن سرعة المجموعة تتطابق مع سرعة انتقال المعلومات . إلا أنه اتضح أن هذه السرعة قد تتجاوز سرعة الضوء في بعض الحالات، مما يُسبب التباسًا نتيجة تعارض ظاهري مع نظرية النسبية . وقد أدت هذه الملاحظة إلى دراسة ماهية الإشارة .

بحسب التعريف، تتضمن الإشارة معلومات جديدة أو عنصر "مفاجأة" لا يمكن التنبؤ به من حركة الموجة في وقت سابق. ^{[ 1 ]} أحد الأشكال الممكنة للإشارة (عند نقطة الانبعاث) هو: $${\displaystyle f(t)=u(t)\sin \omega t\,,}$$ حيث u ( t ) هي دالة هيفسايد المتدرجة . باستخدام هذا الشكل للإشارة، يمكن إثبات، مع مراعاة الشرط (المتوقع) بأن معامل انكسار أي وسط يؤول إلى الواحد عندما يؤول التردد إلى اللانهاية، أن انقطاع الموجة، المسمى بالجبهة ، ينتشر بسرعة أقل من أو تساوي سرعة الضوء c في أي وسط. ^{[ 1 ]} في الواقع، فإن أول ظهور لجبهة الاضطراب الكهرومغناطيسي ( المؤشر ) ينتقل بسرعة الجبهة ، وهي c ، بغض النظر عن الوسط . ^{[ 1 ] [ 2 ]} ومع ذلك، تبدأ العملية دائمًا من سعة صفرية وتتراكم. ^{[ 2 ]}