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相速度

相速度是指波的相速度或相位速度,是波的恆定相位在空間中傳播速度,即波的任一頻率成分所具有的相位以此速度傳遞。

相速度可以與頻率有關,也可以與頻率無關,取決於介質的相位常數。在理想介質中,相速度與頻率無關,此時理想介質是非色散的;但在色散介質中,相速度隨頻率改變,產生色散現象。

相速度的定義公式為:Vp=fλ=ω/β,其中f為頻率,λ為波長,ω為角頻率,β為相位常數。也可以表達為Vp=ω/k,其中k為波數。

需要注意的是,相速度只是表示波相位傳播的速度,並不代表波包或能量的真正傳播速度。群速度才是描述波包或波動能量的傳播速度。在某些情況下,相速度和群速度可能相等,但在許多情況下,它們是不同的。而且,相速度可以超過真空中的光速,但這並不違反相對論,因為相速度只是相位變化的快慢,不傳遞信息。