Velocidad de grupo

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Velocidad de grupo 
 
La velocidad de grupo es un concepto clave en la teoría de ondas que describe la 
velocidad a la que la envolvente de una onda moduladora se propaga a través del 
espacio. Este término es especialmente relevante en el contexto de las ondas 
moduladas, donde una onda portadora lleva información en forma de variaciones 
en su frecuencia, amplitud o fase. La velocidad de grupo no se refiere a la velocidad 
de las oscilaciones individuales de la onda, sino a la velocidad a la que la forma 
general de la onda se desplaza. 
En la teoría de ondas, es común dividir la descripción de una onda en dos 
componentes: la onda portadora, que tiene una frecuencia mucho mayor, y la onda 
moduladora, que varía más lentamente y lleva la información deseada. La velocidad 
de grupo se refiere a la velocidad a la que se propaga la onda moduladora a través 
del espacio. 
Un ejemplo clásico de la velocidad de grupo se encuentra en las ondas de radio 
moduladas en frecuencia (FM). En este caso, la onda portadora tiene una alta 
frecuencia constante, mientras que la información, como la música o la voz, modula 
esta onda. La velocidad de grupo en las ondas de radio FM se relaciona con la 
velocidad a la que la información se propaga a través del medio, como el aire. 
La fórmula general para la velocidad de grupo (vg) en términos de la velocidad de 
fase (vf) y la longitud de onda (λ) es: 
 
 
 
donde c es la velocidad de la luz en el vacío y n es el índice de refracción del medio 
a través del cual se propaga la onda. En medios como el vidrio o el agua, donde el 
índice de refracción no es igual a 1, la velocidad de grupo puede ser menor que la 
velocidad de la luz en el vacío. 
La velocidad de grupo también es importante en el contexto de las ondas 
dispersivas, donde la velocidad de fase y la velocidad de grupo pueden depender 
de la frecuencia. En este caso, las diferentes componentes de frecuencia se 
propagan a diferentes velocidades, lo que lleva a fenómenos como la dispersión de 
la luz blanca en un prisma. 
En resumen, la velocidad de grupo es un concepto esencial en la teoría de ondas 
que describe la velocidad a la que la información se propaga en una onda modulada. 
Su comprensión es crucial en numerosas aplicaciones, desde las comunicaciones 
hasta la óptica, donde las propiedades de las ondas moduladas son fundamentales 
para el funcionamiento de tecnologías cotidianas.