Реальна хвиля завжди обмежена в просторі і в часі і тому не є строго монохроматичному.
Реальну хвилю, близьку до монохроматичної, можна представити у вигляді суперпозиції (незалежного накладення) великої кількості хвиль - групи хвиль, мало відрізняються за частотою і займають обмежену область в просторі.
Суперпозиція хвиль, мало відрізняються один від одного по частоті, називається хвильовим пакетом (або групою хвиль).
При фіксованому часу t графік функції, яка описує групу хвиль або хвильової пакет, представлений на ріс.28.3.
Для пакета має місце співвідношення. Чим менше (діапазон частот, довжин хвиль), тим більше і навпаки.
У недіспергирующего середовищі все хвилі, що утворюють пакет, поширюються з однаковою фазовою швидкістю. Очевидно, що в цьому випадку швидкість руху пакета збігається з фазовою, форма пакета з часом не змінюється. У диспергирующей середовищі (середовищі з дисперсією) хвильової пакет розпливається, оскільки швидкості його монохроматичних складових відрізняються один від одного. Якщо дисперсія мала, розпливанню хвильового пакета відбувається не занадто швидко. В цьому випадку пакету можна приписати швидкість U, під якою розуміється швидкість переміщення обвідної пакета, яку називають груповою швидкістю.
На ріс.28.4 показано положення хвильового пакета для трьох послідовних моментів часу і.
то це означає, що фазова швидкість даної групи хвиль перевищує її групову швидкість (як на ріс.28.4).
Отримаємо формулу для групової швидкості на прикладі хвильового пакета з двох хвиль і дещо відмінними один від одного частотами. Нехай рівняння цих двох монохроматичних хвиль мають вигляд
В результаті їх складання (накладення) утворюється сумарна хвиля
Цей вислів можна розглядати як рівняння монохроматичної хвилі, амплітуда якої змінюється за законом
Нас буде цікавити швидкість, з якою переміщається місце з максимальною амплітудою - це і буде швидкість хвильового пакета - групова швидкість. З виразу (28-5) слід, що точки, відповідні, наприклад, максимуму амплітуди (значення cos дорівнює 1), рухаються по закону
звідки Величина в дужках і є групова швидкість