相速度與群速度
相速度與群速度的引出：
（1）光速測定結果帶來的困惑
近代測量光速的兩類實驗室方法：信號法和折射率法。
信號法基本原理：測量出光信號傳播的距離s與所需時間t，則v=s/t。
折射率法基本原理：根據惠更斯原理對介質中光速的定義，通過測量介質相對於真空或空氣的折射率n而求出光在介質中的速度v=c/n。
傅科實驗結果（1860-1862）：利用轉鏡法測量了光在真空和水中的速度，發現兩者之比約為4/3，與折射率法得到的水的折射率一致。
邁克耳孫的實驗結果（1885）：重複了傅科的實驗，證實光在空氣中與在水中的速度之比的確為1.33。但光在空氣中的速度與在二硫化碳中的速度之比為1.758，由折射率法得到的二硫化碳的折射率為n=1.64，相差較大，但差異非儀器測量誤差所致。
瑞利通過引入相速度和群速度的概念，最終找到了兩種測量結果出現較大差異的原因。
真空中，各種電磁波以相同的相速度傳播；在色散介質中，介質的折射率與光的波長有關，波長不同則其相速度不同。由惠更斯原理或折射定律確定出的折射率，實際上是真空中的相速度與介質中的相速度的比值。
對於理想單色光波，其相速度同時也是光波能量的傳播速度。但並不存在理想的單色波。有限長的波列相當於許多頻率相近的理想單色波列的疊加——波包。 波包中心前進的速度叫做群速。
相速度：
單一頻率的波的位相面在介質中的傳播速度。
c為自由空間中的光速，n為介質的折射指數。
群速度
波包的包絡（或振幅的最大值）在介質中的傳播速度，也可以認為是波的能量順著波動所傳播的速度。
相速度與群速度關係
圖中，包絡面的移動速度為群速度
圖中，波形傳播的速度為群速度。
所以
相速度色散和群速度色散
相速度色散：由於不同頻率的光在同一介質中的折射率是不一樣的，於是不同頻率的光的相速度也不一樣，這就是相速度色散。
不同的波長會有不同的群速度，波長越大，群速度越大。
群速度色散：在介質中由於不同頻率的光的相速度也不一樣。
相速度色散是色散的一階效應，而群速度色散是色散的二階效應。
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最後上一張zhihuer看風景的蝸牛君對相速度和群速度的形象比喻
（以上資料來源於網路）
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