dispersjonskoeffisienter

Dispersjonskoeffisienter er konstanter som beskriver hvordan visse egenskaper varierer med frekvens eller bølgelengde, og dermed hvordan forskjellige komponenter av en bølge eller av en interaksjon sprer seg eller endres over tid og avstand. De brukes i flere fagfelt, blant annet optikk, kjemi og fysikk, for å kvantifisere hvordan problemer som spredning, brytning og lange rekke van der Waals-krefter oppfører seg.

I optikk beskriver dispersjonskoeffisienter hvordan refraktiv indeks n av et materiale varierer med bølgelengden λ. Dette gir gruppehastighetsdispersionen (GVD) og relaterte størrelser som er viktige for signalformidling i optiske fibre. En vanlig målestokk i telekommunikasjon er D, målt i enheter som ps/(nm·km), som kobler bølgelengdeområde til tidsforsinkelse over lange avstander. Material- og veiledningsdispersion bidrar til total dispersion i et system og må tas i betraktning ved design av optiske komponenter.

Innen molekyl- og atomfysikk beskriver dispersjonskoeffisientene lange-rekke interaksjoner mellom nøytrale partikler, for eksempel van der Waals-krefter. Den dominerende termene er C6/r^6 og C8/r^8, hvor C6, C8 er dispersjonskoeffisienter. Disse tallene avhenger av dynamiske polarisabiliteter og kan beregnes fra kvantemekaniske modeller (for eksempel Casimir-Polder-formulaer) eller ut fra spektroskopiske data.

Dispersjonskoeffisienter er dermed sentrale i å modellere og forutsi både optiske pulser og intermolekylære potensialer, og de påvirker design og ytelse i en rekke tekniske og vitenskapelige anvendelser.