Propagasjon

Propagasjon, eller spredning, er prosessen der noe sprer seg eller overføres fra ett sted til et annet. Begrepet brukes i mange disipliner, men er særlig vanlig i fysikk for å beskrive hvordan bølger og signaler beveger seg gjennom et medium eller i vakuum, og i biologi og medisin for spredning av signaler eller substanser i levende vev.

I fysikken beskriver propagasjon hvordan bølger – for eksempel elektromagnetiske bølger, lyd eller seismiske bølger – forplanter seg gjennom rom eller gjennom et materiale. Hastigheten avhenger av mediet og kan uttrykkes via egenskaper som refraksjonsindeks, tetthet og elastiske moduler. I vakuum er hastigheten lik lysets hastighet, men i medier kan hastigheten reduseres og bølgen kan endre retning ved grenseflater gjennom refleksjon og refraksjon. Dispersjon innebærer at ulike frekvenser beveger seg med ulike hastigheter, noe som kan føre til at signaler blir utvasket eller sprettete.

Fenomener som demping (absorpsjon), spredning og interferens påvirker propagasjonen og blir viktige i teknologi og natur. Demping begrenser rekkevidden, mens spredning og refleksjon kan påvirke signalstyrken og retningen. Modellering av propagasjon bruker ofte bølgeligninger og, for elektromagnetiske fenomener, Maxwells ligninger; i praktiske anvendelser benyttes ofte numeriske metoder for å forutsi oppførsel i komplekse medier.

Anvendelser inkluderer telekommunikasjon og fiberoptikk, radiokommunikasjon, akustikk, geofysiske undersøkelser, og medisinsk bildediagnostikk som ultralyd. Innen biologi refererer propagasjon ofte til hvordan elektriske eller kjemiske signaler sprer seg i celler og vev, for eksempel aksjonspotensialer langs nerveceller eller hormonelle signalveier.