Dyspersja (fala)
Z Wikipedii
Dyspersja fal to zależność prędkości fazowej fal od ich częstotliwości.
Dyspersję fal oraz zjawiska z niej wynikające obserwuje się w ośrodku, którego właściwości zależą od częstotliwości (długości fali). Jeżeli prędkość fazowa i grupowa fali nie zależy od częstości fali, wówczas o takiej fali mówi się że nie ulega dyspersji, a ośrodek nazywa się niedyspersyjnym.
W wyniku rozchodzenia się fal w ośrodku dyspersyjnym fale o różnej częstotliwości rozchodzą się z różną prędkością, oznacza to że prędkość rozchodzenia się odpowiedniego sygnału, zwana prędkością grupową jest inna niż prędkość rozchodzenia się fazy fali prędkość fazowa i także zależy od częstotliwości.
Dyspersja jest zjawiskiem powszechnym, ulegają jej prawie wszystkie rodzaje fal w bardzo wielu ośrodkach.
[edytuj] Dyspersja fal elektromagnetycznych
Dyspersji ulega fala elektromagnetyczna w tym i światło. Światło przechodząc między ośrodkami o różnej dyspersji ulega rozszczepieniu na fale o różnej częstotliwości. Z tego powodu, zjawisko rozszczepienia światła nazywane jest dyspersją, choć zjawisko dyspersji fal jest zjawiskiem znacznie ogólniejszym. Zjawisko dyspersji w optyce opisuje dokładniej artykuł Dyspersja (optyka).
[edytuj] Dyspersja fal na wodzie
Falami ulegającymi dyspersji są też fale na wodzie. Fale te mają większą prędkość gdy poruszają się na wodzie o większej głębokości a mniejszą na mniejszej głębokości. W wyniku czego zachodzą zjawiska:
- czoło fali przy brzegu jest prawie równoległe do brzegu a kierunek ruchu fali jest do brzegu prostopadły,
- gdy fala przechodzi na płytką wodę to:
- odległość między kolejnymi grzbietami fali (długość fali) zmniejsza się,
- fala zmienia kierunek ruchu,
- rośnie wysokość fali czyli amplituda fali.
Gdy fala znajdzie się na jeszcze płytszej wodzie, to wysokość fali jest porównywalna z głębokością wody, grzbiet porusza się szybciej niż dolina, na fali tworzą się "bałwany". Z fizycznego punktu widzenia oznacza to, że przestaje obowiązywać zasada superpozycji fal i fala przestaje być falą harmoniczną.
[edytuj] Inne
Dyspersją nazywa się także zależność prędkości rozchodzenia się fali od innych czynników, przykładowo w światłowodzie.