Lexikon der Optik: Gruppengeschwindigkeit
Gruppengeschwindigkeit, die Geschwindigkeit v, mit der sich das Intensitätsmaximum einer Gruppe sich überlagernder Wellen (Wellenpaket) ausbreitet, die sich in ihrer Frequenz und damit auch in ihrer Wellenlänge ein wenig unterscheiden. An der Stelle, an der die einzelnen Wellen der Wellengruppe sich in gleicher Phase befinden, entsteht durch ihre Überlagerung ein Amplituden- und damit auch ein Intensitätsmaximum, das sich bei gleicher Phasengeschwindigkeit u der Einzelwellen ebenfalls mit u ausbreitet, so daß zwischen G. und Phasengeschwindigkeit kein Unterschied besteht. Anders liegen die Verhältnisse jedoch, wenn u wellenlängenabhängig ist, also Dispersion vorliegt. Die G. ergibt sich dann zu
Die G. ist im Gegensatz zur Phasengeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Energietransports und damit der Signalübertragung (Signalgeschwindigkeit).
Tatsächlich ist eine streng monochromatische Welle räumlich wie zeitlich unendlich ausgedehnt und damit zur Übermittlung eines Signals ungeeignet.
Nach der speziellen Relativitätstheorie ist eine Signalübertragung mit einer Geschwindigkeit, die größer ist als die Vakuumlichtgeschwindigkeit c, unmöglich. Im Einklang damit gilt generell v≤c, im besonderen auch in solchen Fällen, in denen die Phasengeschwindigkeit des Lichtes größer als c ist.
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