v. (-snelheden), de snelheid waarmee een golfpakket zich voortplant.
(e) De groepsnelheid van een trilling moet onderscheiden worden van de fasesnelheid. Een door een bron uitgezonden trilling is nl. meestal niet enkelvoudig maar bestaat uit een min of meer smalle frequentieband; bovendien begint een signaal op een bepaald moment en eindigt het op een later moment. Het signaal is een golfpakket. Nader uitgewerkt blijkt dat elk golfpakket (afb.1) door interferentie opgebouwd is uit een groot aantal golven met verschillende frequenties en golflengten. De fasesnelheid Vf is de snelheid waarmee één component zich voortplant. De groepsnelheid vs is de snelheid waarmee het golfpakket als geheel zich voortplant.
Als de fasesnelheid voor alle frequenties gelijk is (d.i. het geval in een niet-dispergerend medium), lopen alle componenten even snel en is dus de groepsnelheid gelijk aan de fasesnelheid; b.v. elektromagnetische golven in het luchtledige. In een dispergerend medium (→dlspersie) heeft elke component een eigen fasesnelheid en kan de groepsnelheid groter of kleiner zijn dan de fasesnelheid; b.v. lichtgolven in glas en oppervlaktegolven op water. Zo kan men bij oppervlaktegolven op water soms constateren dat het begin van de golfbeweging, de kop van de golf, langzamer voortgaat dan de golven zelf. De groepsnelheid, de snelheid van de golfkop, is dan kleiner dan de fasesnelheid. In afb.2 is het geval getekend waarbij de waargenomen golf uit twee enkelvoudige golven met gelijke amplitude is opgebouwd. Bij a is van beide golven een klein gedeelte getekend.
De golflengte van de ene is gelijk aan de afstand 1-2, die van de ander is iets groter, nl. gelijk aan de afstand I-II. Het punt (ll,2), waar de golven volledig samenwerken, neemt men waar als het punt, waar de amplitude zo groot mogelijk is. Nu planten beide golven zich naar rechts voort; hun positie op een later tijdstip is in b aangegeven. De voortplantingssnelheden van de golven zijn niet geheel gelijk: door de met vf l en vf 2 gemerkte pijlen zijn deze twee voortplantingssnelheden nader aangeduid. In b vallen de golfbergen 1 en I samen, hier ligt nu het punt, waar de grootste amplitude wordt waargenomen. Dit punt heeft zich dus verplaatst van stand 2 (a) naar stand I (b), dat is over een afstand, nader aangeduid door pijl vg (groepsnelheid), die sterk afwijkt van de door Vf,1 en vf 2 aangeduide afstanden.
De groepsnelheid is dus de snelheid, waarmee zich dat punt voortplant, waardoor overeenstemming van de fase onderlinge versterking der golven plaatsvindt. Hieruit volgt dat de groepsnelheid de snelheid is waarmee zich de energie voortplant en als zodanig veel belangrijker is dan de snelheden van de golven afzonderlijk. De resulterende beweging van deze twee enkelvoudige golven is een golfbeweging met gemoduleerde amplitude (afb.3), d.i. een →zweving, daarbij is vg→vf.
Tussen de groepsnelheid, de fasesnelheid en de golflengte A bestaat de betrekking vg = vf dvf/dλ. In het beschouwde geval waar golven met grotere golflengte zich sneller voortplanten dan golven met kleinere golflengte (zoals bij lichtgolven in doorzichtige stoffen) is de groepsnelheid kleiner dan de voortplantingssnelheden der golven afzonderlijk. In andere gevallen kan zij groter zijn. Het invoeren van het begrip groepsnelheid leidt tot het opheffen van een schijnbare tegenstrijdigheid, die zich in sommige gevallen voordoet, waar snelheden groter dan die van het licht optreden. Het voorkomen van dergelij ke snelheden, is nl. in tegenspraak met de relativiteitstheorie, volgens welke het onmogelijk is, om signalen van een plaats naar een andere te sturen met een snelheid groter dan die van het licht. De verklaring is, dat ook in die gevallen van voortplantingssnelheden groter dan die van het licht, de groepsnelheid kleiner is dan de lichtsnelheid, zodat de snelheid van energievoortplanting beneden de gestelde grens blijft.
