用戶:PexEric/光的色散

在三稜鏡中，材料色散（與波長有關的折射率）會導致不同顏色以不同角度折射，從而將白光分成光譜。

透過阿米西稜鏡觀察節能燈的色散。

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「色散」適用於任何類型的波，例如可產生聲學色散的聲波和地震波，以及海浪的重力波。在光學中，色散是沿傳輸線的電信信號（例如同軸電纜中的微波）或光纖中的光脈衝的一種特性。在物理上，分散通過吸收轉化為動能損失。

在光學領域，色散眾所周知的結果是不同顏色的光折射角的變化，正如稜鏡色散產生的光譜和相機鏡頭中的色差。複合消色差透鏡的設計在極大消除了色差，並通過阿貝數V量化玻璃色散程度，較低的阿貝數即對應可見光譜上的較大色散。在電信的一些應用中，波的絕對相位往往並不重要，而只是波包或「脈衝」的傳播；在那種情況下，人們只對群速度隨頻率的變化感興趣，即所謂的群速度色散。

所有常見的傳輸介質的衰減（歸一化為傳輸長度）也隨頻率而變化，從而導致衰減失真；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。

示例

彩虹可能是最常見的色散現象。色散導致太陽光在空間上分離成不同波長（不同顏色）的部分。然而，色散在許多其他情況下也會產生影響：例如，群速度色散導致脈衝在光纖中擴散，使長距離的信號衰減；此外，群速度色散和非線性效應之間的抵消會導致孤波產生。

材料和波導色散

大多數情況下，色散是指塊狀/散裝材料的色散，即折射率隨光學頻率而變化。然而，在波導管中也存在着波導色散，在這種情況下，波在結構中的相速度取決於其頻率，這僅僅是由於結構的幾何形狀。更廣泛地說，「波導」色散可以發生在通過任何不均勻結構（如光子晶體）傳播的波中，無論這些波是否被限制在某些區域。在波導管中，兩種類型的色散通常都會存在，儘管它們不是嚴格意義上的相加。在光纖中，材料和波導色散可以有效地相互抵消以產生零色散波長，這有助於光纖通信速度的提高。

光學中的材料色散

File:Spidergraph Dispersion.GIF

所選玻璃成分添加對特定基礎玻璃平均色散的影響 ( n _F對λ有效 = 486 nm（藍色）， n_C對λ有效 = 656 納米（紅色））

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