Definition, Bedeutung

• in der Physik die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen von ihrer Wellenlänge:
• • in der Optik und Elektrodynamik, Dispersion (elektromagnetische Wellen):
    Unter Dispersion versteht man in der Physik die Abhängigkeit einer Größe von der Wellenlänge.
    Speziell in der Optik ist es die Abhängigkeit der Brechzahl n von der Wellenlänge ? in Medien.
    Die größte Abhängigkeit ist gemäß einer Taylorentwicklung die erste Ableitung dn(?)/d?, der sog. Dispersion der Phasengeschwindigkeit. Ist dieser Wert negativ, d. h. wächst die Brechzahl mit abnehmender Wellenlänge, spricht man von normaler Dispersion der Phasengeschwindigkeit. Dieses Verhalten beobachtet man bei den meisten transparenten Stoffen im sichtbaren Bereich, daher die Bezeichnung normal. So ist für Glas die Brechzahl von rotem Licht kleiner als die von kurzwelligem, blauen Licht.
    Nimmt die Brechzahl dagegen mit steigender Wellenlänge zu, d.?h. dn/d? ist positiv, so liegt anomale Dispersion vor. Dieser Effekt tritt unter anderem in Wellenlängenbereichen nahe bei einem starken (resonanten) Absorptions-Maximum auf. Entdeckt wurde sie bei einem Experiment mit einer alkoholischen Fuchsin-Lösung von Ch. Christiansen im Jahre 1870.
    Neben der Phasengeschwindigkeit vp, welche durch die Brechzahl gegeben ist, bestimmt die Dispersion von n auch die Abhängigkeit der Gruppengeschwindigkeit vg von der Wellenlänge (Dispersion der Gruppengeschwindigkeit).
    
    
  • bezüglich Glasfasern, Dispersion (Glasfaser):
    Dispersion ist in der Optik die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen von ihrer Wellenlänge. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts wird durch die Brechzahl beschrieben. Verwendet man nun Wellenpakete, die gemäß der Fourier-Transformation immer aus mehreren spektralen Komponenten (mehreren Wellenlängen) bestehen, so breiten sich die einzelnen Komponenten des Wellenpaketes unterschiedlich schnell entlang der Glasfaser aus. Das Wellenpaket zerfließt also aufgrund der Dispersion der Gruppengeschwindigkeit
  • an der Oberfläche eines Mediums, Dispersion (Wasserwellen):
    Bei Wasserwellen (Oberflächenwellen) wird unter Dispersion insbesondere die Abhängigkeit der Phasengeschwindigkeit (Wellenfortschrittsgeschwindigkeit) von der Wellenlänge bzw. von der Frequenz verstanden. Die Gruppengeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich eine Wellengruppe (d. h. das Intensitätsmaximum mehrerer sich überlagernder Wellen) fortbewegt, deren Wellenlängen sich nur wenig unterscheiden. Ist die Phasengeschwindigkeit für alle Teilwellen (Komponenten-Wellen) der Gruppe gleich, sind Gruppen- und Phasengeschwindigkeit identisch. Ist dies nicht der Fall, liegt Dispersion vor.
  • in der numerischen Mathematik, numerische Dispersion: Als numerische Dispersion wird bei der numerischen Lösung von partiellen Differentialgleichungen ein Diskretisierungsfehler von 3. Ordnung im Raum bezeichnet. Dies wird dazu benutzt, den Diskretisierungsfehler nicht nur quantitativ, sondern qualitativ zu beschreiben. Diese Betrachtungsweise ist insbesondere dann nützlich, wenn dispersive Effekte in der physikalischen Lösung eine große Rolle spielen und durch numerische Dispersion überlagert werden.
    Zum Beispiel weicht eine numerische Lösung der Wellengleichung mit finiten Differenzen 2. Ordnung bei höheren Wellenzahlen bzw. Frequenzen stärker von der analytischen Lösung ab, als durch rein quantitative Konvergenzbetrachtungen zu erwarten wäre. Die Dichte der Diskretisierung pro Wellenlänge muss mit der Wellenzahl bzw. Frequenz zunehmen, um eine Dominierung der physikalischen durch die numerische Dispersion zu verhindern.
    Analog spielt bei der Konstruktion von numerischen Lösungsverfahren für hyperbolische Erhaltungsgleichungen die numerische Diffusion als Fehlerterm zweiter Ordnung eine wichtige Rolle.
    
    
• in der Chemie ein Gemenge aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden, siehe Dispersion (Chemie).
• in der Analytischen Messtechnik das unerwünschte Verbreitern der Probenzone im Trennprozess.
• in der Vogelkunde die Zerstreuungszüge flügger Jungvögel, siehe Dispersionszug.
• im Finanzwesen die Abweichung der Performance einzelner Aktien in einem Aktienkorb zueinander.
• in der Botanik (dispers), siehe Blattstellung
• in der Ökologie Ausbreitungsmechanismen von Pflanzen

Silbentrennung

Die Silben von dem Wort 'Dispersion' trennt man wie folgt:

• Dis|per|si|on