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 cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 10¹¹ раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.