ГРУППОВА́Я СКО́РОСТЬ

ГРУППОВА́Я СКО́РОСТЬ, ско­рость рас­про­стра­не­ния груп­пы (цу­га) волн, об­ра­зую­щих в ка­ж­дый мо­мент вре­ме­ни ло­ка­ли­зо­ван­ный в про­стран­ст­ве вол­но­вой па­кет, пред­став­ляю­щий со­бой на­бор мо­но­хро­ма­тич. волн с раз­ны­ми, но близ­ки­ми час­то­та­ми. По­ня­тие Г. с. от­но­сит­ся к ква­зи­мо­но­хро­ма­тич. вол­нам, ам­пли­ту­да и фа­за ко­то­рых ме­ня­ют­ся во вре­ме­ни поч­ти по си­ну­сои­даль­но­му за­ко­ну. В сре­дах без дис­пер­сии ско­рость рас­про­стра­не­ния та­ких волн (т. н. фа­зо­вая ско­рость v_ф) оди­на­ко­ва. В этих ус­ло­ви­ях вол­но­вой па­кет рас­про­стра­ня­ет­ся как стро­го ста­цио­нар­ная вол­на с по­сто­ян­ной ско­ро­стью. В сре­дах с дис­пер­си­ей волн фа­зо­вые ско­ро­сти волн, фор­ми­рую­щих вол­но­вой па­кет, раз­ли­ча­ют­ся и фор­ма оги­баю­щей ис­ка­жа­ет­ся. Од­на­ко для сиг­на­лов с уз­ким спек­тром фа­зо­вые ско­ро­сти раз­ли­ча­ют­ся ма­ло, и на не­боль­ших рас­стоя­ни­ях оги­баю­щая рас­про­стра­ня­ет­ся, не ме­няя сво­ей фор­мы, с не­ко­то­рой ско­ро­стью, ко­то­рая и яв­ля­ет­ся Г. с. v_гр. Сре­ды, в ко­то­рых v_ф≫v_гр, на­зы­ва­ют сре­да­ми с нор­маль­ной (от­ри­ца­тель­ной) дис­пер­си­ей; сре­ды, в ко­то­рых v_ф≪v_гр, на­зы­ва­ют сре­да­ми с ано­маль­ной (по­ло­жи­тель­ной) дис­пер­си­ей. Од­ни и те же сре­ды мо­гут об­ла­дать и по­ло­жи­тель­ной, и от­ри­ца­тель­ной дис­пер­си­ей в разл. час­тот­ных диа­па­зо­нах. Для элек­тро­маг­нит­ных волн изо­троп­ная плаз­ма яв­ля­ет­ся сре­дой с нор­маль­ной дис­пер­си­ей, а ка­пил­ляр­ные вол­ны на по­верх­но­сти во­ды об­ла­дают ано­маль­ной дис­пер­си­ей (для этих волн Г. с. пре­вы­ша­ет фа­зо­вую в 2 раза).

Г. с. оп­ре­де­ля­ет на­прав­ле­ние и ско­рость пе­ре­да­чи энер­гии вол­на­ми, а так­же ско­рость пе­ре­да­чи ин­фор­ма­ции. По­ня­тие Г. с. иг­ра­ет важ­ную роль в фи­зи­ке и тех­ни­ке, по­сколь­ку на не­го опи­ра­ют­ся все ме­то­ды из­ме­ре­ния ско­ро­стей и рас­стоя­ний, свя­зан­ные с за­паз­ды­ва­ни­ем сиг­на­лов. Г. с. ис­поль­зу­ют при из­ме­ре­нии даль­но­сти в гид­ро- и ра­дио­ло­ка­ции, при зон­ди­ро­ва­нии ио­но­сфе­ры, в сис­те­мах управ­ле­ния кос­мич. объ­ек­та­ми и т. д. Со­глас­но от­но­си­тель­но­сти тео­рии, Г. с. не мо­жет пре­вы­шать по ве­ли­чи­не ско­рость рас­про­стра­не­ния све­та в ва­куу­ме.