色散_(光學)

在光學中 ， 色散 （ Dispersion ） 是光波的相速度隨着頻率而改變的現象 。 我們將擁有這種特性的介質稱爲色散介質 （ dispersive medium ） 。 儘管色散這一術語在光學領域用於描述光波和其他電磁波 ， 但相同意義上的 “ 散失 ” 適用於任何類型的波 ， 例如可產生頻散的聲波和地震波 ， 以及海浪中的重力波 。 光學中的散失還可以描述輸電線信號 （ 如同軸電纜中的微波 ） 或光纖中脈衝的特性 ； 而物理能量上的散失是指動能被吸收的現象 。 在光學中 ， 色散的主要現象是不同顏色的光在透過三棱鏡或有色差的透鏡時因折射角不同 ， 而產生光譜 。 複合消色差透鏡的設計在極大消除了色差 ， 並通過阿貝數量化玻璃的色散程度 ， 低阿貝數即對應較大的可見光譜色散 。 在電信應用中 ， 波包或 “ 脈衝 ” 的傳遞往往比波的絕對相位更重要 ， 此時就需要考慮並計算波包的 ， 即頻率與波包群速度的關係 。 所有常見的傳輸介質的衰減 （ 歸一化爲傳輸長度 ） 也隨頻率而變化 ， 從而導致 ； 這不是色散 ， 儘管有時在緊密間隔的阻抗邊界 （ 例如電纜中的壓接段 ） 處的反射會產生信號失真 ， 並進一步加劇在信號帶寬上觀察到的不一致的傳輸時間 。