Dispersenie

Dispersenie, w polskiej literaturze często określane jako dyspersja (ang. dispersion), to zjawisko polegające na rozchodzeniu się różnych składowych fal, cząstek lub sygnałów w zależności od częstotliwości, długości fali, skali lub środowiska. Dzięki temu obserwuje się rozpraszanie, rozciąganie lub różnicowanie zachowania systemów.

W optyce dispersja opisuje zależność prędkości fali od częstotliwości. Prędkość fazowa i prędkość grupowa nie są równe, co prowadzi do rozchodzenia się sygnału w czasie i przestrzeni. Indeks załamania n zależy od długości fali, co można opisać równaniami v_p = c/n(ω) i v_g = dω/dk. Typowe modele obejmują równanie Sellmeiera, które wiąże n z długością fali. Dyspersja w materiałach optycznych ma kluczowe znaczenie dla projektowania światłowodów, filtrów i soczewek.

Dyspersja pojawia się także w innych dziedzinach. W chemii i inżynierii materiałowej odnosi się do rozkładu cząstek w zawiesinie, gdzie cząstki mogą rozkładać się różnie w zależności od rozmiaru, gładkości powierzchni lub środowiska, wpływając na właściwości farb, plastyfikatorów czy leków. W statystyce i ekologii dyspersja opisuje rozrzut obserwowanych wartości lub rozmieszczenie organizmów, na przykład wariancję, odchylenie standardowe, a w ekologii typy rozmieszczenia: losowy, skupiony lub regularny.

Zastosowania dyspersji obejmują telekomunikację, projektowanie materiałów optycznych, analizy statystyczne oraz badania nad rozmieszczeniem organizmów w środowisku. W praktyce pojęcie to pomaga zrozumieć i kontrolować rozkład cech w czasie, przestrzeni i skali.