周波数分散とはどういう意味でしょうか？

質問

はじめまして　宜しくお願い致します。

下記の意味を調べております。
ご教授いただければ幸いです。

Frequency dispersion.
A change in the frequency and phase components across the bandwidth
of a radiowave, caused by a dispersive medium

回答No.3

tkentaro1977 · ベストアンサー

声の低い人と高い人が同時に声を発したとき、100m離れた人がその人達の声を聴くと、低い声の方が早く聞こえたとします。これが正しいとしたら、音の高低（＝周波数）によって音の伝わるスピード（＝音速）が変化する。と言うことになります。

音波や電波（波と言います）が伝わるスピードを表すとき、慣習的には、波の周波数と波数（はすう）を使います。波の山と谷で「一つの波」を表します。周波数とは「１秒あたりで何個の波が通過するか」、波数とは「１ｍあたりに何個の波が入るか」を示す量です。

というわけで、周波数の単位は[/s]、波数の単位は[/m]になりますが、[/s]は[Hz]とも書きます。
ところで、「速さ＝距離/時間」を思い出すと、「速さ＝周波数/波数」と表されます。

ご質問の内容は、「波の分散関係 (dispersion relations of waves)」と呼ばれる関係ですね。周波数をω [Hz]、波数（「はすう」と読む）をk [/m] とすると、その波の位相速度（波の伝わる速さ）vはv=ω/kで表されます。
もしここで、周波数が波数によって変動する、つまりω=ω(k)で表される関数ならば、位相速度は波数によって変動します。もし横軸にk、縦軸にωをとって、各kに対応するωを打点したとき、kに比例した形でωが増加（つまり比例関係）のグラフになったら、「ω=a*k」のような分散関係を示す（aは比例定数）、と表現されます。
そのときのvは、v=ω/k=a*k/k = aとなり、vは一定値です。

波には、それを伝える媒質 (a medium)が存在します。水、空気、岩盤、オゾン層、イオン液、電離層などがそうです。媒質によっては、波に分散関係を与えます。はじめの例は、「ω→小で、v→大」となるようなkが決まる、そんな媒質だった。ということです。

■ A change in the frequency and phase components: 周波数と位相コンポーネント（位相速度のことか？！）の中で発生する変化
■ across the bandwidth of a radiowave: ラジオ波（おそらくは電波のこと）の帯域をまたいだ（これは、電磁波の周波数領域のなかで、今回はラジオ波に話を限定しているのではないでしょうか）
■ caused by a dispersive medium: ある分散性媒質によって生じさせられる（おそらく、電離層での短波のカットオフとか？）

となりますが、、もし参考になれば。。。

回答No.2

kazo_jp

分散 dispersion というのは、理化学事典の記述の前半部分をそのまま写すと、「波などの振動に関係する物質定数の値が振動数（周波数）によって変わる現象。はじめは光がスペクトルに分解する現象をさし、屈折スペクトルの原因である速度が振動数によって異なる現象を音波などの場合を含めて分散と呼んだ。」とあります。
　辞典で書かれているように、屈折率、誘電率、透磁率、弾性率など何でも物理量が周波数が変わるとその値が変わる現象全てを指す言葉ですが、言葉としてはいろいろな分野で拡張されて使われているかと思います。それで、「牛の牛肉」的表現だと思いますが、周波数分散 Frequency dispersion と言う表現も使われているのだと思います。
　前書きが長くなりましたが、おたずねの「周波数分散」がどの様なところで使われているかによって、意味が違って来るというか意味が絞れません。ただ、何かの量の周波数によってどう変わるかというような「周波数スペクトル」と言うような意味で使われているのではないかと、無責任ながら、想像しています。
　英語表現は「波などの振動」を狭く電波に限っていますが、そうでも書かないと短く説明できないための表記かと思います。

回答No.1

中村 拓男（@tknakamuri）

そのまま訳すと「分散性媒質による電波の帯域幅における周波数と位相成分の変化」
になると思いますが、なんだかよくわからないですね(^^;

周波数分散とは周波数によって波の伝搬速度が変わること、
あるいはそれによって波の形が崩れてしまう現象を指します。