Групповая скорость
Фазовая скорость – это скорость распространения фронта волны. Если сигнал обрывается на каком-то моменте времени, то теряем монохроматичность. Тогда мы можем говорить о спектре частот, с несущей частотой
и с разбросом частот
.
Спектральную характеристику такого сигнала можно представить следующим образом:
|
Учитывая дисперсию среды (зависимость свойств среды от частоты), получаем искажение сигнала при прохождении среды. Каждая частота распространяется со своей скоростью в среде. Мы будем следить за распространением максимальной амплитуды.
, где фаза 
Зависимость
означает дисперсию среды. Разложим
в ряд:

- такое разложение означает сильную дисперсию. Заметим, что
. Разложим фазу
в ряд по
до линейных слагаемых:

Считаем, что на краях интервала
сигнал спадает достаточно быстро:


,
где
, а
. Тогда

При
имеем максимум амплитуды. Скорость перемещения максимума амплитуды находим из условия 

Тогда групповая скорость:

Фазовая скорость:

Групповая скорость – это скорость распространения сигнала. Найдём связь групповой и фазовой скорости: