Диспергирующая среда. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Диспергирующая среда - распределённая среда, параметры к-рой зависят от частот

и волновых векторов k возбуждаемых в ней гармонич. полей. Понятие Д. с. чётко устанавливается только для линейных однородных сред, где гармонич. поля могут существовать самостоятельно (см. Нормальные волны). При описании Д. с. принято говорить о дисперсии того или иного конкретного параметра: проводимости, показателя преломления, модуля упругости и т. д. Различают дисперсию временную (зависимость параметра от

) и пространственную (зависимость от k), однако в тех случаях, когда

в гармонич. процессах связаны дисперсионным уравнением, такое разделение видов дисперсии является условным.

Осн. свойства Д. с., общие для эл--динамич., акустич., квантовомеханич. и др. систем, могут быть пояснены на примере диэлектрич. среды, характеризуемой проницаемостью

или связанной с ней восприимчивостью

. В предположении о полном отсутствии дисперсии

связь поляризации

(t - время, r - координаты точки наблюдения) с инициирующим её электрич. полем E (t, r)является мгновенной и локальной:

Однако в любой реальной среде значение P(t, r)зависит от поля JS не только в тот же момент времени t, но и в предшествующие моменты t'<t ("память", инерционность среды) и определяется не только полем E, приложенным в точке наблюдения r, но и полями, распределёнными в нек-рой её окрестности (нелокальность взаимодействий). Математически инерционность и нелокальность материальных связей в линейной однородной Д. с. выражаются интегр. оператором вида

где V_ск- объём светового конуса. Пределы интегрирования в ур-нии (2) выбраны в соответствии с релятивистским причинности принципом ,согласно к-рому отклик P(t, r)не может быть обусловлен событиями, происшедшими вне светового конуса:

, т. е.

. Однако область, существенная для интегрирования в ур-нии (2), как правило, значительно уже, т. к. любая Д. с. характеризуется конечными временами "памяти"

и масштабами "дальнодействия"

, определяемыми микропроцессами и микроструктурой среды. Упрощённое представление о микропроцессах даёт классич. модель диэлектрика, составленного из невзаимодействующих осцилляторов с собств. частотами

и декрементами затухания d. Индуцируемая в такой Д. с. поляризация находится из ур-ния

к-рое эквивалентно выражению (2) при значении

Здесь представлены два характерных временных масштаба 1/d и

и соответственно два наиб. типичных механизма ограничения "памяти" Д. с. - релаксационный и интерференционный. В первом случае, при t - t'> 1/d ядро

в выражении (2) экспоненциально спадает, во втором - при

быстро осциллирует, и вклады в P(t, r)от удалённых во времени событий взаимно компенсируют друг друга. Наличие в (4) функции Дирака

свидетельствует об отсутствии в системе пространственной дисперсии. Из (2) видно, когда можно пренебречь дисперсией среды; если характерные масштабы поля

и характерные времена изменения поля

, то

в области, существенной для интегрирования, может быть приближённо заменено на

и вынесено из-под знака интеграла, в результате (2) переходит в (1).

В случае стационарного гармонич. воздействия

зависимость (2) сводится к алгебраич. соотношению между комплексными амплитудами

где

- Фурье образ ядра

(в рассмотренном примере

может быть получен непосредственно из ур-ния (3). Принцип причинности, учтённый пределами интегрирования в (2), накладывает определ. ограничения на действительные и мнимые части восприимчивости, формулируемые в виде интегральных Крамерса - Кронига соотношений, к-рым подчиняются и мн. др. параметры Д. с. (см. также Дисперсионные соотношения).

Нелинейные среды также являются диспергирующими в том смысле, что взаимодействия, формирующие в них материальные связи, обладают свойствами инерционности и нелокальности. Однако характерные времена "памяти" среды и масштабы "дальнодействия" становятся функционалами полей; поэтому независимое (раздельное) описание дисперсионных и нелинейных свойств среды не всегда представляется возможным.

Относительно эффектов, наблюдаемых в Д. с., см. Дисперсия волн, Дисперсия звука, Дисперсия света, Дисперсия пространственная.

Литература по диспергирующим средам

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм ложен в своей основе. Он противоречит фактам. Среди них такие:

1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")

2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.

3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.

4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.