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{{NoteTA|G1=物理學}}
[[File:Wave group.gif|frame|此圖示為深水表面的[[波_(流體力學)|波]]的傳遞模式。紅點以'''相速度'''运动，綠點以[[群速度]]运动。在这个例子中，红点从左向右运动的过程中两次跨过绿点，相速約略為群速的两倍。新的波看起來像是從一個波群的末尾處開始生成，振幅逐漸增大直至到達波群中間，然後再消失於波的前端。對於水表面的波，大多數情況下群速度遠小於相速度。]]
[[波]]的'''相速度'''或'''相位速度'''（phase velocity），或簡稱'''相速'''，是指波的[[相位]]在[[空間]]中傳遞的[[速度]]，換句話說，波的任一[[頻率 (物理學)|頻率]]成分所具有的相位即以此速度傳遞。可以挑選波的任一特定相位來觀察（例如波峰），則此處會以相速度前行。相速度可藉由波的[[頻率 (物理學)|頻率]]''f''與[[波長]]λ，或者是[[角頻率]]ω與[[波數]]（wave number）''k''的關係式表示：

:<math>v_\mathrm{p} = f \lambda = \frac{\omega}{k}</math>。

注意到波的相速度不必然與波的[[群速度]]相同，相速是[[波包]]中某一单频波的[[相位]]移动速度；群速度代表的是「[[振幅]]變化」（或說[[波包]]）的傳遞速度，表示一段波包的包络面上具有某特性（如幅值最大或最小）的点的传播速度。

群速和相速只有是混合波（非单频波）在频散介质中传播时才有差别。

[[電磁輻射]]的相速度可能在一些特定情況下（例如：出現[[異常色散]]的情形）超過[[真空]]中[[光速]]，但這不表示任何[[超光速]]的-{zh-hans:[[信息]]; zh-hant:[[資訊]];}-或者是[[能量]]移轉。[[物理學家]][[阿諾·索末菲]]與[[里昂·布里於因]]（Léon Brillouin）對此皆有理論性描述。

''參閱[[色散]]以對波的各種速度有更完整的了解。''

== 物質波相速度 ==

[[量子力學]]中，粒子也具有波的行為，並帶有[[复数 (数学)|複數]]相位。透過[[德布羅意假說]]，我們可以得到：

:<math>v_\mathrm{p} = \frac{\omega}{k} = \frac{E/\hbar}{p/\hbar} = \frac{E}{p} </math>

運用[[相對論]]中[[能量]]與[[動量]]的關係式：
:<math>v_\mathrm{p} = \frac{E}{p} = \frac{\gamma m c^2}{\gamma m v} = \frac{c^2}{v} = \frac{c}{\beta} </math>

其中<math>E_k</math>是粒子[[總能]]（[[運動學]]觀點上，即[[靜質量|靜質能]]加上[[動能]]），''p''是粒子[[動量]]，<math>\gamma</math>是[[勞侖茲因子]]，''c''是[[光速]]，以及<math>\beta</math>是速度與c的比值。變數''v''可以是粒子速度或相應的[[物質波]][[群速度]]。''細節請參閱[[群速度]]條目''。既然根據[[狹義相對論]]，帶質量粒子的速度<math>v<c</math>必然成立，因此相速度永遠大於''c''，即：

:<math> v_\mathrm{p} > c \,</math>

並且可以看到當粒子速度在[[相對論|相對論性]]範圍，相速度趨近於''c''。[[超光速]]的相速度並不違反狹義相對論，因其並不帶有任何資訊的傳遞。''細節請參閱[[訊號速度]]條目''。

==與群速度相異==
[[File:Wave opposite-group-phase-velocity.gif|thumb|群速度與相速度]]
[[群速度]]迥異於「相速度」的概念是首先由[[哈密頓]]於1839年提出，這方面完整的處理則出現在[[瑞利勳爵]]（Lord Rayleigh）的1877年的著作《聲理論》（''Theory of Sound''）中。{{-}}

== 外部連結 ==

* {{en}}[https://web.archive.org/web/20050615174625/http://gregegan.customer.netspace.net.au/APPLETS/20/20.html Subluminal]，Java applet

* {{en}}[http://publicliterature.org/tools/group_and_phase_velocity/ Group and Phase Velocity] {{Wayback|url=http://publicliterature.org/tools/group_and_phase_velocity/ |date=20060813155049 }} - Java applet顯示群速度與相速度的差異。

== 文獻 ==
<div class="references-small">
* [[萊昂·布里淵]]《波傳遞與群速度》（Wave Propagation and Group Velocity）Academic Press Inc., New York（1960年）ISBN 0-1213-4968-3
* Tipler, Paul A. and Ralph A. Llewellyn (2003). ''Modern Physics''. 4th ed.  New York; W. H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-4345-0. 222-3 pp.
</div>

{{波速}}

{{Authority control}}
[[Category:振动和波]]
[[Category:速度]]
[[Category:超光速]]