Дисперсия волн

ДИСПЕРСИЯ ВОЛН (от лат. dispersio — рассеяние), зависимость фазовой скорости гармонии, волны (эл.-магн., акустич.) от её частоты. Применительно к эл.-магн. волнам чаще рассматривают зависимость от частоты f (длины волны λ) не фазовой скорости V_ф, а отношения n=c/ V_ф  (с — скорость эл.-магн. волны в вакууме), к-рое в оптике наз. преломления показателем, а в СВЧ технике — замедления коэффициентом. Различают Д. в. в однородной среде, обусловленную зависимостью физ. характеристик среды (упругости, диэлектрич. проницаемости и др.) от частоты (наз. иногда материальной дисперсией), и дисперсию, связанную с соизмеримостью длины волны и поперечных размеров волноведущих устр-в — световодов, волноводов, замедляющих систем (её иногда наз. волноводной дисперсией). Наличие Д. в. приводит к искажению формы сигналов при распространении их в среде. Дисперсия света при его прохождении через прозрачную призму приводит к разложению пучка белого света на спектральные составляющие. Количественно Д. в. обычно характеризуют кривой зависимости п от 1 или f от волнового числа k, наз. дисперсионной кривой (рис.). По характеру зависимости n от λ различают Д. в. нормальную (n убывает с ростом λ, т. е. dn/dλ<O) и аномальную (n возрастает с ростом λ, т. е. dn/dλ>0). В зависимости от направления фазовой скорости по отношению к групповой скорости vr Д. в. может быть положительной (Уф совпадает по направлению с vr) или отрицательной (уф противоположна по направлению vr). В физ. литературе иногда в понятия положит, и отрицат. Д. в. вкладывают иной смысл: их отождествляют с понятиями нормальной и аномальной Д. в. Положит. Д. в. может быть как нормальной, так и аномальной, отрицательная — только аномальной. Напр., нормальная положит, дисперсия света наблюдается в обычном диэлектрике вдали от полос поглощения, а аномальная — вблизи этих полос. Отрицат. дисперсия эл.-магн. волн наблюдается также в слоистых структурах, содержащих намагниченную плазму, ферриты и нек-рые жидкие кристаллы. На Д. в. осн. принцип действия мн. радиотехн., оптич. и др. устр-в: рефрактометров, антенн с частотным сканированием диаграммы направленности и т. д. Положит. Д. в. используется в замедляющих системах ламп бегущей волны, отрицательная — в замедляющих системах ламп обратной волны. В многомодовых линиях передачи, напр. световодах, искажение формы сигнала связано не только с описанной выше Д. в. для каждой моды (в этом случае её наз. внутримодовой дисперсией), но и с различием групповых скоростей разных мод (т. н. межмодовой дисперсией); для мод, отличающихся поляризацией, последнюю наз. поляризационной дисперсией.  

Источник
Электроника. Энциклопедический словарь
Москва, «Советская энциклопедия», 1991 г.