Огибающая (волны)


В физике и технике огибающая колебательного сигнала представляет собой плавную кривую, очерчивающую его экстремумы. [1] Таким образом, огибающая обобщает понятие постоянной амплитуды в мгновенную амплитуду . На рисунке показана модулированная синусоида , имеющая верхнюю и нижнюю огибающую . Функция огибающей может быть функцией времени, пространства, угла или любой переменной.

Обычная ситуация, приводящая к огибающей функции как в пространстве x , так и во времени t , - это суперпозиция двух волн почти одинаковой длины волны и частоты: [2]

который использует тригонометрическую формулу для сложения двух синусоидальных волн и приближение Δ λ  ≪  λ :

Длина волны модуляции в два раза больше, чем у самой огибающей, потому что каждая половина длины волны модулирующей косинусоидальной волны определяет как положительные, так и отрицательные значения модулированной синусоидальной волны. Точно так же частота биений равна частоте огибающей, в два раза больше, чем у модулирующей волны, или 2Δ f . [4]

Если эта волна звуковая, ухо слышит частоту, связанную с f , и амплитуда этого звука зависит от частоты биений. [4]

с нижними индексами C и E , относящимися к перевозчику и конверту . Одна и та же амплитуда F волны является результатом одних и тех же значений ξ C и ξ E , каждое из которых может само вернуться к одному и тому же значению при различных, но правильно связанных выборах x и t . Эта инвариантность означает, что можно проследить эти формы волны в пространстве, чтобы найти скорость положения фиксированной амплитуды по мере ее распространения во времени; чтобы аргумент несущей волны оставался неизменным, выполняется условие:


Огибающая для модулированной синусоиды.
Модулированная волна, возникающая в результате сложения двух синусоидальных волн одинаковой амплитуды и почти одинаковой длины волны и частоты.
Красный квадрат движется с фазовой скоростью , а зеленые кружки распространяются с групповой скоростью .
Дисперсионное соотношение ω=ω( k ) для некоторых волн, соответствующих колебаниям решетки в GaAs. [6]
Дифракционная картина двойной щели имеет огибающую однощелевой.