波的群速度,或简称群速,是指波幅度外形上的变化(称为波的“调制”或“波包”)在空间中所传递的速度。想象一下我们将一块石头投入一个平静的池塘中激起一个波浪,随即变成一个中心平静呈环形扩展的波环。这个正在扩展的波环为一组由不同传播速度的独立子波组成。波长较长的子波传播速度较快并消失在整组波的前缘。波长较短传播较慢的波随着整组波内缘的推进而消失。群速度通过下列方程定义:

其中,
vg是群速度
ω是波的角频率
k是波数或波矢量。群速度常被认为是能量或信息顺着波动传播的速度。多数情况下这是正确的,也因此群速度可被视为波形所带有的信号速度。然而,如果波行经过吸收性介质(absorptive medium),这种情况就不一定成立。举例而言,可以设计实验将激光光脉冲送过特殊准备的物质,使得其群速度大大地超过真空中光速。然而信号速度总是低于或等于光速,因此超光速通信是不可能。此外也可以将群速度减少到零,将脉冲停住,或者是得到负值的群速度,因为脉冲是以相反方向行进。 函数ω(k)将ω设为k的函数,被称为色散关系。如果ω正比于k,则群速度恰等于相速度; 否则,波包在行进中将会逐渐扭曲。这样的“群速度色散”在光纤中信号的传递,以及短脉冲激光的设计两个课题上是个重要的效应。群速度迥异于相速度的概念是首先由哈密顿于1839年提出,这方面完整的处理则出现在瑞利勋爵(Lord Rayleigh)的1877年的著作《声理论》(Theory of Sound)中。

其中,
vg是群速度
ω是波的角频率
k是波数或波矢量。群速度常被认为是能量或信息顺着波动传播的速度。多数情况下这是正确的,也因此群速度可被视为波形所带有的信号速度。然而,如果波行经过吸收性介质(absorptive medium),这种情况就不一定成立。举例而言,可以设计实验将激光光脉冲送过特殊准备的物质,使得其群速度大大地超过真空中光速。然而信号速度总是低于或等于光速,因此超光速通信是不可能。此外也可以将群速度减少到零,将脉冲停住,或者是得到负值的群速度,因为脉冲是以相反方向行进。 函数ω(k)将ω设为k的函数,被称为色散关系。如果ω正比于k,则群速度恰等于相速度; 否则,波包在行进中将会逐渐扭曲。这样的“群速度色散”在光纤中信号的传递,以及短脉冲激光的设计两个课题上是个重要的效应。群速度迥异于相速度的概念是首先由哈密顿于1839年提出,这方面完整的处理则出现在瑞利勋爵(Lord Rayleigh)的1877年的著作《声理论》(Theory of Sound)中。