Varför uppstår dispersion
Effekten är en böjning av riktningen för en planvåg i medium 2 i förhållande till medium 1. Återigen, dra strålar vinkelrätt mot vågfronterna, får vi: Figur 3. Figur 3. Nu för matematik. Denna process, kallad brytning, uppstår när en våg rör sig in i ett nytt medium. Vågfälten har samma relativa faser som i föregående fall, och de är perfekt symmetriska, så de är inte lämpliga för att ge samma totala våg som tidigare, förutom att detta är en spegelbild av det imaginära planfallet: Figur 3.
Det är uppenbart att efter denna procedur för en planvåg fortsätter planvågen i samma riktning. Även om den andra av dessa slutsatser inte uttrycks i vår figur, är det inte svårt att se att detta måste vara sant om vi helt enkelt föreställer oss vågfronterna i figuren som rör sig upp från vänster om medium 2 till medium 1. Men nu låt oss föreställa oss att en sådan planvåg närmar sig det nya mediet i en vinkel, som visas i figuren nedan.
För att göra detta behöver vi en källa och en observatör, och i det här fallet kommer vi också att kräva reflektion. Inom optik är dispersion en egenskap hos telekommunikationssignaler längs överföringsledningar, såsom mikrovågor i en koaxialkabel eller ljuspulser i en optisk fiber. Trots det faktum att detta fungerar i vilken riktning som helst för ljusförökning, av skäl som kommer att vara tydliga senare, är det allmänt accepterat att indexet "1" gäller för den miljö från vilken ljuset kommer, och tonåringen "2" är den miljö som ljuset kommer in i.
När varje punkt på vågfronten kommer i kontakt med ett nytt medium blir det källan till en ny Huygens wavelet i mediet. En kompakt fluorescerande lampa, observerad genom dispersionen av amica-prismen, är ett fenomen där fashastigheten för en våg beror på dess frekvens. För att komma till kärnan i detta fenomen från Huygens-principen har vi inte ett symmetritrick som vi gjorde för reflektion, så istället för att använda en punktljuskälla kan vi titta på effekten som ändrar mediet till en planvåg.
Ett medium som har denna allmänna egenskap kan kallas ett dispersionsmedium. Även om termen används inom optikområdet för att beskriva ljus och andra elektromagnetiska vågor, kan dispersion i samma mening tillämpas på alla typer av Vågrörelser, såsom akustisk dispersion när det gäller ljud och seismiska vågor, liksom i gravitationsvågor, havsvågor. Den vänstra sidan av vågfronten rör sig inom medium 2, under samma tidsperiod som den högra sidan passerar genom medium 1.
Låt oss nu sätta detta resultat när det gäller ljusstrålar. Utformningen av sammansatta akromatiska linser, där kromatisk aberration till stor del avbryts, använder en kvantitativ uppskattning av glasets dispersion, givet av dess nummer V, där lägre abbot-tal motsvarar en större dispersion över det synliga spektrumet. Nu ska vi titta på ett annat sätt att en sådan riktningsändring kan hända.
Dessa wavelets är inte i fas eftersom de alla reser olika avstånd från källan till planet, och när de är överlagrade vet vi att resultatet är vad vi ser, vilket är det konstanta sfäriska högra vågdiagrammet nedan. Vi såg i Figur 3. Refraktion vi har sett att ljusvågor har förmågan att ändra riktningen på strålarna associerade med den genom diffraktion.
Vi kan inte skissa alla wavelets som kommer från ett oändligt antal punkter på vågfronten, men vi kan skissa flera representativa wavelets, och om dessa wavelets förökas över lika tidsperioder, kommer den linjära tangenten för alla wavelets att representera nästa vågfront. Med andra ord beror det på brytningsindex för de två medierna.
Innan vi gör någon matte alls noterar vi omedelbart: ljus som passerar från ett snabbare medium till ett långsammare medium böjer sig till ett vinkelrätt, och ljus passerar från ett långsammare medium till ett snabbare medium som böjer sig från ett vinkelrätt. Dessa wavelets kommer att röra sig med en annan hastighet än de reste i den tidigare miljön i figuren, ljusvågen saktar ner i den nya miljön.
Detta innebär att avståndet som vågen i medium 1 färdas är längre än den färdas i medium 2 samtidigt. Från Wikipedia, den fria encyklopedin effekten av material på ljus i ett dispersionsprisma, dispersionen av materialvåglängdberoende brytningsindex leder till brytning av olika färger i olika vinklar, splittring vitt ljus i ett spektrum. Vi kallar en sådan punkt en bild av den ursprungliga ljuskällan.
I optik är en av de viktiga och välbekanta konsekvenserna av dispersion förändringen i brytningsvinkeln för olika ljusfärger, [2] som ses i det spektrum som skapas av ett dispersionsprisma och kromatisk aberration av linser. I vissa applikationer, såsom telekommunikation, är vågens absoluta fas ofta inte viktig, utan endast förökning av vågpaket eller "pulser"; i detta fall är en person bara intresserad av skillnaderna i grupphastighet med frekvens, den så kallade grupphastighetsdispersionen.
Varje punkt på detta plan blir källan till wavelet, men den här gången rör sig vågen som skapas av dessa wavelets i motsatt riktning. Alla vanliga mediumöverföringar varierar också beroende på dämpning, normaliseras till överföringslängd beroende på frekvens, vilket resulterar i dämpningsförvrängning; detta är inte en varians, även om det ibland reflekteras på nära avstånd e-impedansgränser.
Faktum är att vi kan beräkna denna effekt genom att frysa figuren ovan och titta på några trianglar: Figur 3.