Dispersiovaikutukset

Dispersiovaikutukset ovat ilmiö, jossa aaltoliikkeessä taajuuksien mukaan eteneminen ei ole samaa. Tämän seurauksena eri taajuudet kulkevat eri nopeudella, minkä vuoksi pulssit tai signaalit laajenevat ja muotoutuvat matkan varrella.

Optiikassa dispersion johtuu aineen taajuusriippuvasta refraktiokyvystä. Tämä näkyy esimerkiksi värien erkanemisena prismassa ja kuituoptisessa viestinnässä, jossa ryhmänopeus riippuu taajuudesta ja pulssi leviää sekä heikkenee. Materiaali- ja ohjausdispersio yhdessä määrittävät kuidun suorituskyvyn.

Vesillä ja vesistöissä aallot ovat dispersiivisiä: suuremmat aallonpituudet voivat edetä eri nopeudella kuin lyhyemmät, mikä muuttaa aaltojen muotoa ja ajoitusta riippuen syvyydestä ja veden ominaisuuksista.

Seismologiassa dispersio kuvaa sitä, miten eri taajuudet kulkevat eri nopeuksilla maankuoren ja sen kerrosten läpi. Dispersion avulla voidaan tutkia maapinnan rakennetta ja koostumusta.

Sovelluksissa dispersio on sekä haaste että hyöty. Se voi rajoittaa signaalin tallennuksen ja vastaanoton tarkkuutta, mutta sitä voidaan hallita dispersion-kompensoinnin, signaalinkäsittelyn tai optisten rakenteiden suunnittelun avulla. Dispersion tutkimuksena ja hyödyntämisenä kattaa sekä luonnontieteelliset ilmiöt että tekniset järjestelmät.