主差相速度(main difference phase velocity) vs. 群速度(group velocity)

根据量子物理学，粒子有时表现得像波。在某些情况下，波的行为就像粒子。粒子和波的这种性质称为波粒二象性。粒子和波的双重性质允许我们用波来表示粒子。基于这个概念，波被用来表示粒子，因为它是量子物理中处理粒子的一个重要步骤。然而，为了得到代表一个粒子的波包，我们必须以特定的方式加入许多具有不同角频率和振幅的波。在这个概念中，有两种速度，即相速度和群速度。这两个量有非常不同和特殊的定义和性质。在正常介质中，相速度与群速度的主要区别在于相速度大于群速度。本文试图详细区分这些差异。

什么是群速度(group velocity)？

为了理解群速度的本质，让我们考虑一个竞赛。在任何给定的时刻，一个特定的转轮的速度相对于其他转轮是不同的。简单地说，组内每个跑步者的速度是不同的。但是，它们是在一个群体中运行的。在这个简单的例子中，一组跑步者移动的速度可以看作是组速度。

在量子物理学中，群速度的概念伴随着波包或脉冲的概念而来。一个波包可以通过将具有不同波数和振幅的许多波相加而得到。因此，通过使用这种表示粒子的波包，可以将粒子的位置定位在特定区域内。如图1所示，一个波包的合成振幅与x不同。然而，这个波包是许多波的组合。产生的波包代表粒子，它是一组许多波。所以在这个模型中，粒子的速度等于波包的速度。换句话说，粒子的速度等于组成波包的波组。群或波包的速度称为群速度。群速度可以数学表示为，vg=Dω/丹麦。它是粒子运动的速度。

单色谐波不能在太空中传输信息。为了传递信息，需要多个波的叠加，形成一个波包。

什么是相速度(phase velocity)？

波的相速度（波速）是波的任何给定相位的传播速度。例如，波的A点（图02）以相速度传播。由副总裁提供=ωk。

在波包中，载波以相速度传播。但是，当我们处理粒子或波包时，相速度并不重要。

相速度和群速度之间的关系取决于介质的性质。在非色散介质中，svg=vp。在正常色散介质中，svg&lt；副总裁。但在异常介质中vg&gt；副总裁。

在非色散介质中，波的相速度与波长无关。相速度等于群速度。例如，由于空气是声波的非色散介质，声波在空气中传播时的相速度等于群速度。

相速度(phase velocity)和群速度(group velocity)的区别

速度

群速度：在异常介质中，群速度大于相速度。

相速度：在正常介质中，相速度大于群速度。

重要性

群速度：用波来表示粒子时，群速度的概念非常重要。

相速度：当我们处理单个波时，相速度很重要。

在波包中

群速度：在波包中，包络线以群速度传播。

相速度：在波包中，载波以相速度传播。

公式