Разложение света в спектр вследствие дисперсии при прохождении через призму (опыт Ньютона)
У этого термина существуют и другие значения, см.
Дисперсия .
Диспе́рсия све́та (разложение света ; светорассеяние [ 1] ) — это совокупность явлений , обусловленных зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты (или длины волны ) света (частотная дисперсия), или, что то же самое, зависимостью фазовой скорости света в веществе от частоты (или длины волны). Экспериментально открыта Исааком Ньютоном около 1672 года , хотя теоретически достаточно хорошо объяснена значительно позднее[ 2] .
Пространственной дисперсией называется зависимость тензора диэлектрической проницаемости среды от волнового вектора . Такая зависимость вызывает ряд явлений, называемых эффектами пространственной поляризации.
Один из самых наглядных примеров дисперсии — разложение белого света при прохождении его через призму (опыт Ньютона). Сущностью явления дисперсии является различие фазовых скоростей распространения лучей света c различной длиной волны в прозрачном веществе — оптической среде (тогда как в вакууме скорость света всегда одинакова, независимо от длины волны и, следовательно, цвета). Обычно, чем меньше длина световой волны, тем больше показатель преломления среды для неё и тем меньше фазовая скорость волны в среде:
у света красного цвета фазовая скорость распространения в среде максимальна, а степень преломления — минимальна,
у света фиолетового цвета фазовая скорость распространения в среде минимальна, а степень преломления — максимальна.
Однако в некоторых веществах (например, в парах иода ) наблюдается эффект аномальной дисперсии , при котором синие лучи преломляются меньше, чем красные, а другие лучи поглощаются веществом и от наблюдения ускользают. Говоря строже, аномальная дисперсия широко распространена, например, она наблюдается практически у всех газов на частотах вблизи линий поглощения, однако у паров иода она достаточно удобна для наблюдения в оптическом диапазоне, где они очень сильно поглощают свет.
Дисперсия света позволила впервые вполне убедительно показать составную природу белого света.
Белый свет разлагается в спектр в результате прохождения через дифракционную решётку или отражения от неё (это не связано с явлением дисперсии, а объясняется природой дифракции). Дифракционный и призматический спектры несколько отличаются: призматический спектр сжат в красной части и растянут в фиолетовой и располагается в порядке убывания длины волны: от красного к фиолетовому; нормальный (дифракционный) спектр — равномерный во всех областях и располагается в порядке возрастания длин волн: от фиолетового к красному.
По аналогии с дисперсией света, также дисперсией называются и сходные явления зависимости распространения волн любой другой природы от длины волны (или частоты). По этой причине, например, термин закон дисперсии , применяемый как название количественного соотношения, связывающего частоту и волновое число , применяется не только к электромагнитной волне , но к любому волновому процессу.
Дисперсией объясняется факт появления радуги после дождя (точнее тот факт, что радуга разноцветная, а не белая).
Дисперсия является причиной хроматических аберраций — одних из аберраций оптических систем , в том числе фотографических и видеообъективов .
Огюстен Коши предложил эмпирическую формулу для аппроксимации зависимости показателя преломления среды от длины волны:
n
=
a
+
b
/
λ
2
+
c
/
λ
4
{\displaystyle n=a+b/\lambda ^{2}+c/\lambda ^{4}}
,
где
λ
{\displaystyle \lambda }
— длина волны в вакууме; a , b , c — постоянные, значения которых для каждого материала должны быть определены в опыте. В большинстве случаев можно ограничиться двумя первыми членами формулы Коши. Впоследствии были предложены другие более точные, но и одновременно более сложные, формулы аппроксимации.
Благодаря дисперсии можно наблюдать разные цвета
Радуга , чьи цвета обусловлены дисперсией, — один из ключевых образов культуры и искусства.
Благодаря дисперсии света можно наблюдать цветную «игру света» на гранях бриллианта и других прозрачных гранёных предметах или материалах (см. ниже).
В той или иной степени радужные эффекты обнаруживаются достаточно часто при прохождении света через почти любые прозрачные предметы. В искусстве они могут специально усиливаться и/или подчёркиваться.
Разложение света в спектр (вследствие дисперсии) при преломлении в призме — довольно распространённая тема в изобразительном искусстве. Например, на обложке альбома The Dark Side of the Moon группы Pink Floyd изображено преломление света в призме с разложением в спектр.
В геммологии дисперсией часто называют конкретную величину: разницу в показателях преломления материала на фраунгоферовых линиях B и G (686,7 нм и 430,8 нм) или C и F (656,3 нм и 486,1 нм). Вещество с высокой дисперсией вызывает так называемую игру света[ 3] [ 4] .
Значения дисперсии минералов и других веществ [ 4]
Название минерала
n B − n G
n C − n F
Гематит
0,500
—
Киноварь (HgS)
0,40
—
Синт. рутил (TiO2 )
0,330
0,190
Рутил (TiO2 )
0,280
0,120–0,180
Анатаз (TiO2 )
0,213–0,259
—
Вульфенит
0,203
0,133
Ванадинит
0,202
—
Фабулит (таусонит , титанат стронция )
0,190
0,109
Сфалерит (ZnS)
0,156
0,088
Сера (S)
0,155
—
Стибиотанталит (SbTaO4 )
0,146
—
Гётит (FeO(OH))
0,14
—
Брукит (TiO2 )
0,131
0,12–1,80
Линобат (ниобат лития , LiNbO3 )
0,13
0,075
Цинкит (ZnO)
0,127
—
Синт. муассанит (SiC)
0,104
—
Касситерит (SnO2 )
0,071
0,035
Оксид циркония (ZrO2 )
0,060
0,035
Повеллит (молибдат кальция , CaMoO4 )
0,058
—
Андрадит
0,057
—
Демантоид
0,057
0,034
Церуссит
0,055
0,033–0,050
Церуссит
0,051
0,019–0,038
Бенитоит
0,046
0,026
Англезит
0,044
0,025
Алмаз (C)
0,044
0,025
Синт. касситерит (SnO2 )
0,041
—
Флинтглас (стекло)
0,041
—
Гиацинт
0,039
—
Жёлтый циркон (жаргон, ZrSiO4 )
0,039
—
Шеелит (CaWO4 )
0,038
0,026
Циркон (ZrSiO4 )
0,039
0,022
Гадолиний-галлиевый гранат [англ.] (GGG, Gd3 Ga5 O12 )
0,038
0,022
Диоптаз
0,036
0,021
Гипс
0,033
0,008
Алебастр
0,033
—
Эпидот
0,03
0,012–0,027
Танзанит
0,030
0,011
Тулит
0,03
0,011
Цоизит
0,03
—
Иттрий-алюминиевый гранат [англ.] (YAG, Y3 Al5 O12</sub)
0,028
0,015
Спессартин
0,027
0,015
Уваровит
0,027
0,014–0,021
Альмандин
0,027
0,013–0,016
Гессонит
0,027
0,013–0,015
Виллемит
0,027
—
Плеонаст
0,026
—
Родолит
0,026
—
Борацит
0,024
0,012
Криолит
0,024
—
Ставролит
0,023
0,012–0,013
Пироп
0,022
0,013–0,016
Диаспор
0,02
—
Гроссуляр
0,020
0,012
Гемиморфит
0,020
0,013
Кианит
0,020
0,011
Перидот
0,020
0,012–0,013
Шпинель
0,020
0,011
Везувиан
0,019–0,025
0,014
Ганит (ZnAl2 O4 )
0,019–0,021
—
Клиноцоизит
0,019
0,011–0,014
Лабрадорит
0,019
0,010
Аксинит
0,018–0,020
0,011
Диопсид
0,018–0,020
0,01
Эканит
0,018
0,012
Корунд (Al2 O3 )
0,018
0,011
Синт. корунд
0,018
0,011
Рубин (Al2 O3 )
0,018
0,011
Сапфир (Al2 O3 )
0,018
0,011
Корнерупин
0,018
0,010
Синхалит (MgAl(BO4 ))
0,018
0,010
Содалит
0,018
0,009
Родицит
0,018
—
Гидденит
0,017
0,010
Кунцит
0,017
0,010
Сподумен
0,017
0,010
Турмалин
0,017
0,009–0,011
Кордиерит
0,017
0,009
Данбурит (CaB2 (SiO4 )2 )
0,017
0,009
Гердерит
0,017
0,008–0,009
Рубеллит
0,017
0,008–0,009
Ахроит
0,017
—
Дравит
0,017
—
Эльбаит
0,017
—
Индиголит
0,017
—
Лиддикоатит
0,017
—
Скаполит
0,017
—
Шерл
0,017
—
Верделит
0,017
—
Андалузит
0,016
0,009
Барит (BaSO4 )
0,016
0,009
Эвклаз
0,016
0,009
Датолит
0,016
—
Александрит
0,015
0,011
Хризоберилл
0,015
0,011
Родохрозит
0,015
0,010–0,020
Силлиманит
0,015
0,009–0,012
Гамбергит
0,015
0,009–0,010
Пироксмангит (MnSiO3 )
0,015
—
Синт. шеелит
0,015
—
Смитсонит
0,014–0,031
0,008–0,017
Амблигонит
0,014–0,015
0,008
Аквамарин
0,014
0,009–0,013
Берилл
0,014
0,009–0,013
Изумруд
0,014
0,009–0,013
Гелиодор
0,014
0,009–0,013
Морганит
0,014
0,009–0,013
Бразилианит
0,014
0,008
Целестин
0,014
0,008
Топаз
0,014
0,008
Гошенит
0,014
—
Апатит
0,013
0,008–0,010
Авантюрин
0,013
0,008
Аметист (SiO2 )
0,013
0,008
Цитрин
0,013
0,008
Празиолит
0,013
0,008
Кварц (SiO2 )
0,013
0,008
Раухтопаз (SiO2 )
0,013
0,008
Ангидрит
0,013
—
Доломит
0,013
—
Морион
0,013
—
Полевой шпат
0,012
0,008
Лунный камень
0,012
0,008
Ортоклаз
0,012
0,008
Поллуцит
0,012
0,007
Альбит
0,012
—
Битовнит
0,012
—
Синт. изумруд
0,012
—
Магнезит (MgCO3 )
0,012
—
Санидин
0,012
—
синт. александрит
0,011
—
синт. сапфир (Al2 O3 )
0,011
—
Фосфофиллит
0,010–0,011
—
Фенакит
0,01
0,009
Канкринит
0,010
0,008–0,009
Лейцит
0,010
0,008
Энстатит
0,010
—
Обсидиан
0,010
—
Анортит
0,009–0,010
—
Актинолит
0,009
—
Еремеевит
0,009
—
Нефелин
0,008–0,009
—
Апофиллит
0,008
—
Гаюин
0,008
—
Натролит
0,008
—
Синт. кварц (SiO2 )
0,008
—
Арагонит
0,007–0,012
—
Аугелит
0,007
—
Бериллонит (NaBePO4 )
0,010
0,007
Стронцианит
0,008–0,028
—
Кальцит (CaCO3 )
0,008–0,017
0,013–0,014
Флюорит (CaF2 )
0,007
0,004
Тремолит
0,006–0,007
—
Обобщённая формулировка высоких порядков дисперсии — оптика Лаха — Лагерра[ править | править код ]
Описание хроматической дисперсии с помощью пертурбативного подхода через коэффициенты Тейлора подходит для задач оптимизации, где необходимо сбалансировать дисперсию от нескольких различных систем. Например, в лазерных усилителях импульсы сначала растягиваются во времени, чтобы избежать оптического повреждения кристаллов. Затем, в процессе усиления энергии, импульсы накапливают неизбежную линейную и нелинейную фазу, проходя через различные материалы. Наконец, импульсы сжимаются в различных типах компрессоров. Для того чтобы сбросить любые остаточные высшие порядки в накопленной фазе, отдельные порядки дисперсии обычно измеряются и балансируются. Для однородных систем такое пертурбативное описание часто не требуется (например, для распространения импульса в волноводах или оптических волокнах). Дисперсионные порядки сводятся к аналитическим уравнениям, которые идентичны преобразованиям типа Лаха — Лагера[ 5] [ 6] .
Порядки дисперсии определяются разложением Тейлора фазы или волнового вектора.
φ
(
ω
)
=
φ
|
ω
0
+
∂
φ
∂
ω
|
ω
0
(
ω
−
ω
0
)
+
1
2
∂
2
φ
∂
ω
2
|
ω
0
(
ω
−
ω
0
)
2
+
…
+
1
p
!
∂
p
φ
∂
ω
p
|
ω
0
(
ω
−
ω
0
)
p
+
…
{\displaystyle {\begin{array}{c}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} =\varphi \left.\ \right|_{\omega _{0}}+\left.\ {\frac {\partial \varphi }{\partial \omega }}\right|_{\omega _{0}}\left(\omega -\omega _{0}\right)+{\frac {1}{2}}\left.\ {\frac {\partial ^{2}\varphi }{\partial \omega ^{2}}}\right|_{\omega _{0}}\left(\omega -\omega _{0}\right)^{2}\ +\ldots +{\frac {1}{p!}}\left.\ {\frac {\partial ^{p}\varphi }{\partial \omega ^{p}}}\right|_{\omega _{0}}\left(\omega -\omega _{0}\right)^{p}+\ldots \end{array}}}
k
(
ω
)
=
k
|
ω
0
+
∂
k
∂
ω
|
ω
0
(
ω
−
ω
0
)
+
1
2
∂
2
k
∂
ω
2
|
ω
0
(
ω
−
ω
0
)
2
+
…
+
1
p
!
∂
p
k
∂
ω
p
|
ω
0
(
ω
−
ω
0
)
p
+
…
{\displaystyle {\begin{array}{c}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} =k\left.\ \right|_{\omega _{0}}+\left.\ {\frac {\partial k}{\partial \omega }}\right|_{\omega _{0}}\left(\omega -\omega _{0}\right)+{\frac {1}{2}}\left.\ {\frac {\partial ^{2}k}{\partial \omega ^{2}}}\right|_{\omega _{0}}\left(\omega -\omega _{0}\right)^{2}\ +\ldots +{\frac {1}{p!}}\left.\ {\frac {\partial ^{p}k}{\partial \omega ^{p}}}\right|_{\omega _{0}}\left(\omega -\omega _{0}\right)^{p}+\ldots \end{array}}}
Производные дисперсии для волнового вектора
k
(
ω
)
=
ω
c
n
(
ω
)
{\displaystyle k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\omega }{c}}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }
и фазы
φ
(
ω
)
=
ω
c
O
P
(
ω
)
{\displaystyle \varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\omega }{c}}{\it {OP}}\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }
могут быть выражены как:
∂
p
∂
ω
p
k
(
ω
)
=
1
c
(
p
∂
p
−
1
∂
ω
p
−
1
n
(
ω
)
+
ω
∂
p
∂
ω
p
n
(
ω
)
)
{\displaystyle {\begin{array}{c}{\frac {{\partial }^{p}}{\partial {\omega }^{p}}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {1}{c}}\left(p{\frac {{\partial }^{p-1}}{\partial {\omega }^{p-1}}}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} +\omega {\frac {{\partial }^{p}}{\partial {\omega }^{p}}}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} \right)\ \end{array}}}
,
∂
p
∂
ω
p
φ
(
ω
)
=
1
c
(
p
∂
p
−
1
∂
ω
p
−
1
O
P
(
ω
)
+
ω
∂
p
∂
ω
p
O
P
(
ω
)
)
(
1
)
{\displaystyle {\begin{array}{c}{\frac {{\partial }^{p}}{\partial {\omega }^{p}}}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {1}{c}}\left(p{\frac {{\partial }^{p-1}}{\partial {\omega }^{p-1}}}{\it {OP}}\mathrm {(} \omega \mathrm {)} +\omega {\frac {{\partial }^{p}}{\partial {\omega }^{p}}}{\it {OP}}\mathrm {(} \omega \mathrm {)} \right)\end{array}}(1)}
Производные любой дифференцируемой функции
f
(
ω
|
λ
)
{\displaystyle f\mathrm {(} \omega \mathrm {|} \lambda \mathrm {)} }
в пространстве длин волн или частот определяются через преобразование Лаха как:
∂
p
∂
ω
p
f
(
ω
)
=
(
−
1
)
p
(
λ
2
π
c
)
p
∑
m
=
0
p
A
(
p
,
m
)
λ
m
∂
m
∂
λ
m
f
(
λ
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {\partial {p}}{\partial {\omega }^{p}}}f\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={}{\left(\mathrm {-} \mathrm {1} \right)}^{p}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{p}\sum \limits _{m={0}}^{p}{{\mathcal {A}}\mathrm {(} p,m\mathrm {)} {\lambda }^{m}{\frac {{\partial }^{m}}{\partial {\lambda }^{m}}}f\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }\end{array}}}
,
{\displaystyle ,}
∂
p
∂
λ
p
f
(
λ
)
=
(
−
1
)
p
(
ω
2
π
c
)
p
∑
m
=
0
p
A
(
p
,
m
)
ω
m
∂
m
∂
ω
m
f
(
ω
)
(
2
)
{\displaystyle {\begin{array}{c}{\frac {{\partial }^{p}}{\partial {\lambda }^{p}}}f\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} ={}{\left(\mathrm {-} \mathrm {1} \right)}^{p}{\left({\frac {\omega }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{p}\sum \limits _{m={0}}^{p}{{\mathcal {A}}\mathrm {(} p,m\mathrm {)} {\omega }^{m}{\frac {{\partial }^{m}}{\partial {\omega }^{m}}}f\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }\end{array}}(2)}
Матричные элементы преобразования являются коэффициентами Лаха:
A
(
p
,
m
)
=
p
!
(
p
−
m
)
!
m
!
(
p
−
1
)
!
(
m
−
1
)
!
{\displaystyle {\mathcal {A}}\mathrm {(} p,m\mathrm {)} ={\frac {p\mathrm {!} }{\left(p\mathrm {-} m\right)\mathrm {!} m\mathrm {!} }}{\frac {\mathrm {(} p\mathrm {-} \mathrm {1)!} }{\mathrm {(} m\mathrm {-} \mathrm {1)!} }}}
Записанное для дисперсии групповой скорости GDD, приведённое выше выражение утверждает, что постоянная длины волны GGD будет иметь нулевые высшие порядки. Высшие порядки, полученные из GDD:
∂
p
∂
ω
p
G
D
D
(
ω
)
=
(
−
1
)
p
(
λ
2
π
c
)
p
∑
m
=
0
p
A
(
p
,
m
)
λ
m
∂
m
∂
λ
m
G
D
D
(
λ
)
{\displaystyle {\begin{array}{c}{\frac {{\partial }^{p}}{\partial {\omega }^{p}}}GDD\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={}{\left(\mathrm {-} \mathrm {1} \right)}^{p}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{p}\sum \limits _{m={0}}^{p}{{\mathcal {A}}\mathrm {(} p,m\mathrm {)} {\lambda }^{m}{\frac {{\partial }^{m}}{\partial {\lambda }^{m}}}GDD\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }\end{array}}}
Подстановка уравнения (2), выраженного для показателя преломления
n
{\displaystyle n}
или оптического пути
O
P
{\displaystyle OP}
, в уравнение (1) приводит к аналитическим выражениям для порядков дисперсии. В общем случае дисперсия
p
t
h
{\displaystyle p^{th}}
порядка POD является преобразованием типа Лагерра отрицательного второго порядка:
P
O
D
=
d
p
φ
(
ω
)
d
ω
p
=
(
−
1
)
p
(
λ
2
π
c
)
(
p
−
1
)
∑
m
=
0
p
B
(
p
,
m
)
(
λ
)
m
d
m
O
P
(
λ
)
d
λ
m
{\displaystyle POD={\frac {d^{p}\varphi (\omega )}{d\omega ^{p}}}=(-1)^{p}({\frac {\lambda }{2\pi c}})^{(p-1)}\sum _{m=0}^{p}{\mathcal {B(p,m)}}(\lambda )^{m}{\frac {d^{m}OP(\lambda )}{d\lambda ^{m}}}}
,
{\displaystyle ,}
P
O
D
=
d
p
k
(
ω
)
d
ω
p
=
(
−
1
)
p
(
λ
2
π
c
)
(
p
−
1
)
∑
m
=
0
p
B
(
p
,
m
)
(
λ
)
m
d
m
n
(
λ
)
d
λ
m
.
{\displaystyle POD={\frac {d^{p}k(\omega )}{d\omega ^{p}}}=(-1)^{p}({\frac {\lambda }{2\pi c}})^{(p-1)}\sum _{m=0}^{p}{\mathcal {B(p,m)}}(\lambda )^{m}{\frac {d^{m}n(\lambda )}{d\lambda ^{m}}}.}
Матричные элементы преобразований представляют собой беззнаковые коэффициенты Лагерра порядка минус 2 и имеют вид:
B
(
p
,
m
)
=
p
!
(
p
−
m
)
!
m
!
(
p
−
2
)
!
(
m
−
2
)
!
.
{\displaystyle {\mathcal {B}}\mathrm {(} p,m\mathrm {)} ={\frac {p\mathrm {!} }{\left(p\mathrm {-} m\right)\mathrm {!} m\mathrm {!} }}{\frac {\mathrm {(} p\mathrm {-} \mathrm {2)!} }{\mathrm {(} m\mathrm {-} \mathrm {2)!} }}.}
Первые десять порядков дисперсии, записанные в явном виде для волнового вектора:
G
D
=
∂
∂
ω
k
(
ω
)
=
1
c
(
n
(
ω
)
+
ω
∂
n
(
ω
)
∂
ω
)
=
1
c
(
n
(
λ
)
−
λ
∂
n
(
λ
)
∂
λ
)
=
v
g
r
−
1
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {GD}}}={\frac {\partial }{\partial \omega }}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} +\omega {\frac {\partial n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial \omega }}\right)={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} -\lambda {\frac {\partial n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}\right)=v_{gr}^{\mathrm {-} \mathrm {1} }\end{array}}}
Групповой показатель преломления
n
g
{\displaystyle n_{g}}
определяется как
n
g
=
c
v
g
r
−
1
{\displaystyle n_{g}=cv_{gr}^{\mathrm {-} \mathrm {1} }}
.
G
D
D
=
∂
2
∂
ω
2
k
(
ω
)
=
1
c
(
2
∂
n
(
ω
)
∂
ω
+
ω
∂
2
n
(
ω
)
∂
ω
2
)
=
1
c
(
λ
2
π
c
)
(
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {GDD}}}={\frac {{\partial }^{2}}{\partial {\omega }^{\mathrm {2} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {2} {\frac {\partial n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial \omega }}+\omega {\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {2} }}}\right)={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)\left({\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}\right)\end{array}}}
T
O
D
=
∂
3
∂
ω
3
k
(
ω
)
=
1
c
(
3
∂
2
n
(
ω
)
∂
ω
2
+
ω
∂
3
n
(
ω
)
∂
ω
3
)
=
−
1
c
(
λ
2
π
c
)
2
(
3
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {TOD}}}={\frac {{\partial }^{3}}{\partial {\omega }^{\mathrm {3} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {3} {\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {2} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {3} }}}\right)={-}{\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {2} }{\Bigl (}\mathrm {3} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+{\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
F
O
D
=
∂
4
∂
ω
4
k
(
ω
)
=
1
c
(
4
∂
3
n
(
ω
)
∂
ω
3
+
ω
∂
4
n
(
ω
)
∂
ω
4
)
=
1
c
(
λ
2
π
c
)
3
(
12
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
8
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
+
λ
4
∂
4
n
(
λ
)
∂
λ
4
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {FOD}}}={\frac {{\partial }^{4}}{\partial {\omega }^{\mathrm {4} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {4} {\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {3} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {4} }}}\right)={\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {3} }{\Bigl (}\mathrm {12} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {8} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+{\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
F
i
O
D
=
∂
5
∂
ω
5
k
(
ω
)
=
1
c
(
5
∂
4
n
(
ω
)
∂
ω
4
+
ω
∂
5
n
(
ω
)
∂
ω
5
)
=
−
1
c
(
λ
2
π
c
)
4
(
60
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
60
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
+
15
λ
4
∂
4
n
(
λ
)
∂
λ
4
+
λ
5
∂
5
n
(
λ
)
∂
λ
5
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {FiOD}}}={\frac {{\partial }^{5}}{\partial {\omega }^{\mathrm {5} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {5} {\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {4} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {5} }}}\right)={-}{\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {4} }{\Bigl (}\mathrm {60} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {60} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {15} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+{\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
S
i
O
D
=
∂
6
∂
ω
6
k
(
ω
)
=
1
c
(
6
∂
5
n
(
ω
)
∂
ω
5
+
ω
∂
6
n
(
ω
)
∂
ω
6
)
=
1
c
(
λ
2
π
c
)
5
(
360
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
480
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
+
180
λ
4
∂
4
n
(
λ
)
∂
λ
4
+
24
λ
5
∂
5
n
(
λ
)
∂
λ
5
+
λ
6
∂
6
n
(
λ
)
∂
λ
6
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {SiOD}}}={\frac {{\partial }^{6}}{\partial {\omega }^{\mathrm {6} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {6} {\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {5} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{6}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {6} }}}\right)={\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {5} }{\Bigl (}\mathrm {360} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {480} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {180} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {24} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+{\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
S
e
O
D
=
∂
7
∂
ω
7
k
(
ω
)
=
1
c
(
7
∂
6
n
(
ω
)
∂
ω
6
+
ω
∂
7
n
(
ω
)
∂
ω
7
)
=
−
1
c
(
λ
2
π
c
)
6
(
2520
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
4200
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
+
2100
λ
4
∂
4
n
(
λ
)
∂
λ
4
+
420
λ
5
∂
5
n
(
λ
)
∂
λ
5
+
35
λ
6
∂
6
n
(
λ
)
∂
λ
6
+
λ
7
∂
7
n
(
λ
)
∂
λ
7
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {SeOD}}}={\frac {{\partial }^{7}}{\partial {\omega }^{\mathrm {7} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {7} {\frac {{\partial }^{6}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{{\partial \omega }^{\mathrm {6} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{7}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{{\partial \omega }^{\mathrm {7} }}}\right)={-}{\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {6} }{\Bigl (}\mathrm {2520} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {4200} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {2100} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {420} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\mathrm {35} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+{\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
E
O
D
=
∂
8
∂
ω
8
k
(
ω
)
=
1
c
(
8
∂
7
n
(
ω
)
∂
ω
7
+
ω
∂
8
n
(
ω
)
∂
ω
8
)
=
1
c
(
λ
2
π
c
)
7
(
20160
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
40320
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
+
25200
λ
4
∂
4
n
(
λ
)
∂
λ
4
+
6720
λ
5
∂
5
n
(
λ
)
∂
λ
5
+
840
λ
6
∂
6
n
(
λ
)
∂
λ
6
+
+
48
λ
7
∂
7
n
(
λ
)
∂
λ
7
+
λ
8
∂
8
n
(
λ
)
∂
λ
8
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {EOD}}}={\frac {{\partial }^{8}}{\partial {\omega }^{\mathrm {8} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {8} {\frac {{\partial }^{7}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{{\partial \omega }^{\mathrm {7} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{8}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {8} }}}\right)={\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {7} }{\Bigl (}\mathrm {20160} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {40320} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {25200} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {6720} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\mathrm {840} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+\\+\mathrm {48} {\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}+{\lambda }^{\mathrm {8} }{\frac {{\partial }^{8}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {8} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
N
O
D
=
∂
9
∂
ω
9
k
(
ω
)
=
1
c
(
9
∂
8
n
(
ω
)
∂
ω
8
+
ω
∂
9
n
(
ω
)
∂
ω
9
)
=
−
1
c
(
λ
2
π
c
)
8
(
181440
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
423360
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
+
317520
λ
4
∂
4
n
(
λ
)
∂
λ
4
+
105840
λ
5
∂
5
n
(
λ
)
∂
λ
5
+
17640
λ
6
∂
6
n
(
λ
)
∂
λ
6
+
+
1512
λ
7
∂
7
n
(
λ
)
∂
λ
7
+
63
λ
8
∂
8
n
(
λ
)
∂
λ
8
+
λ
9
∂
9
n
(
λ
)
∂
λ
9
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {NOD}}}={\frac {{\partial }^{9}}{\partial {\omega }^{\mathrm {9} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {9} {\frac {{\partial }^{8}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {8} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{9}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {9} }}}\right)={-}{\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {8} }{\Bigl (}\mathrm {181440} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {423360} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {317520} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {105840} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\mathrm {17640} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+\\+\mathrm {1512} {\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}+\mathrm {63} {\lambda }^{\mathrm {8} }{\frac {{\partial }^{8}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {8} }}}+{\lambda }^{\mathrm {9} }{\frac {{\partial }^{9}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {9} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
T
e
O
D
=
∂
10
∂
ω
10
k
(
ω
)
=
1
c
(
10
∂
9
n
(
ω
)
∂
ω
9
+
ω
∂
10
n
(
ω
)
∂
ω
10
)
=
1
c
(
λ
2
π
c
)
9
(
1814400
λ
2
∂
2
n
(
λ
)
∂
λ
2
+
4838400
λ
3
∂
3
n
(
λ
)
∂
λ
3
+
4233600
λ
4
∂
4
n
(
λ
)
∂
λ
4
+
1693440
λ
5
∂
5
n
(
λ
)
∂
λ
5
+
+
352800
λ
6
∂
6
n
(
λ
)
∂
λ
6
+
40320
λ
7
∂
7
n
(
λ
)
∂
λ
7
+
2520
λ
8
∂
8
n
(
λ
)
∂
λ
8
+
80
λ
9
∂
9
n
(
λ
)
∂
λ
9
+
λ
10
∂
10
n
(
λ
)
∂
λ
10
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\boldsymbol {\it {TeOD}}}={\frac {{\partial }^{10}}{\partial {\omega }^{\mathrm {10} }}}k\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={\frac {\mathrm {1} }{c}}\left(\mathrm {10} {\frac {{\partial }^{9}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {9} }}}+\omega {\frac {{\partial }^{10}n\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {10} }}}\right)={\frac {\mathrm {1} }{c}}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {9} }{\Bigl (}\mathrm {1814400} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {4838400} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {4233600} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+{1693440}{\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\\+\mathrm {352800} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+\mathrm {40320} {\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}+\mathrm {2520} {\lambda }^{\mathrm {8} }{\frac {{\partial }^{8}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {8} }}}+\mathrm {80} {\lambda }^{\mathrm {9} }{\frac {{\partial }^{9}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {9} }}}+{\lambda }^{\mathrm {10} }{\frac {{\partial }^{10}n\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {10} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
В явном виде, записанные для фазы
φ
{\displaystyle \varphi }
, первые десять порядков дисперсии могут быть выражены как функция длины волны с помощью преобразований Лаха (уравнение (2)) в виде:
∂
p
∂
ω
p
f
(
ω
)
=
(
−
1
)
p
(
λ
2
π
c
)
p
∑
m
=
0
p
A
(
p
,
m
)
λ
m
∂
m
∂
λ
m
f
(
λ
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {\partial {p}}{\partial {\omega }^{p}}}f\mathrm {(} \omega \mathrm {)} ={}{\left(\mathrm {-} \mathrm {1} \right)}^{p}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{p}\sum \limits _{m={0}}^{p}{{\mathcal {A}}\mathrm {(} p,m\mathrm {)} {\lambda }^{m}{\frac {{\partial }^{m}}{\partial {\lambda }^{m}}}f\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }\end{array}}}
,
{\displaystyle ,}
∂
p
∂
λ
p
f
(
λ
)
=
(
−
1
)
p
(
ω
2
π
c
)
p
∑
m
=
0
p
A
(
p
,
m
)
ω
m
∂
m
∂
ω
m
f
(
ω
)
{\displaystyle {\begin{array}{c}{\frac {{\partial }^{p}}{\partial {\lambda }^{p}}}f\mathrm {(} \lambda \mathrm {)} ={}{\left(\mathrm {-} \mathrm {1} \right)}^{p}{\left({\frac {\omega }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{p}\sum \limits _{m={0}}^{p}{{\mathcal {A}}\mathrm {(} p,m\mathrm {)} {\omega }^{m}{\frac {{\partial }^{m}}{\partial {\omega }^{m}}}f\mathrm {(} \omega \mathrm {)} }\end{array}}}
∂
φ
(
ω
)
∂
ω
=
−
(
2
π
c
ω
2
)
∂
φ
(
ω
)
∂
λ
=
−
(
λ
2
2
π
c
)
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial \omega }}={-}\left({\frac {\mathrm {2} \pi c}{{\omega }^{\mathrm {2} }}}\right){\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial \lambda }}={-}\left({\frac {{\lambda }^{\mathrm {2} }}{\mathrm {2} \pi c}}\right){\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}\end{array}}}
∂
2
φ
(
ω
)
∂
ω
2
=
∂
∂
ω
(
∂
φ
(
ω
)
∂
ω
)
=
(
λ
2
π
c
)
2
(
2
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {2} }}}={\frac {\partial }{\partial \omega }}\left({\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial \omega }}\right)={\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {2} }\left(\mathrm {2} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+{\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}\right)\end{array}}}
∂
3
φ
(
ω
)
∂
ω
3
=
−
(
λ
2
π
c
)
3
(
6
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
6
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {3} }}}={-}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {3} }\left(\mathrm {6} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {6} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+{\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}\right)\end{array}}}
∂
4
φ
(
ω
)
∂
ω
4
=
(
λ
2
π
c
)
4
(
24
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
36
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
12
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
+
λ
4
∂
4
φ
(
λ
)
∂
λ
4
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {4} }}}={\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {4} }{\Bigl (}\mathrm {24} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {36} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {12} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+{\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
∂
5
φ
(
ω
)
∂
ω
5
=
−
(
λ
2
π
c
)
5
(
120
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
240
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
120
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
+
20
λ
4
∂
4
φ
(
λ
)
∂
λ
4
+
λ
5
∂
5
φ
(
λ
)
∂
λ
5
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{\mathrm {5} }\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {5} }}}={-}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {5} }{\Bigl (}\mathrm {120} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {240} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {120} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {20} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+{\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
∂
6
φ
(
ω
)
∂
ω
6
=
(
λ
2
π
c
)
6
(
720
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
1800
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
1200
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
+
300
λ
4
∂
4
φ
(
λ
)
∂
λ
4
+
30
λ
5
∂
5
φ
(
λ
)
∂
λ
5
+
λ
6
∂
6
φ
(
λ
)
∂
λ
6
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{6}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {6} }}}={\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {6} }{\Bigl (}\mathrm {720} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {1800} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {1200} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {300} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {30} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}\mathrm {\ +} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
∂
7
φ
(
ω
)
∂
ω
7
=
−
(
λ
2
π
c
)
7
(
5040
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
15120
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
12600
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
+
4200
λ
4
∂
4
φ
(
λ
)
∂
λ
4
+
630
λ
5
∂
5
φ
(
λ
)
∂
λ
5
+
42
λ
6
∂
6
φ
(
λ
)
∂
λ
6
+
λ
7
∂
7
φ
(
λ
)
∂
λ
7
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{7}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {7} }}}={-}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {7} }{\Bigl (}\mathrm {5040} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {15120} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {12600} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {4200} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {630} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\mathrm {42} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+{\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
∂
8
φ
(
ω
)
∂
ω
8
=
(
λ
2
π
c
)
8
(
40320
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
141120
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
141120
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
+
58800
λ
4
∂
4
φ
(
λ
)
∂
λ
4
+
11760
λ
5
∂
5
φ
(
λ
)
∂
λ
5
+
1176
λ
6
∂
6
φ
(
λ
)
∂
λ
6
+
56
λ
7
∂
7
φ
(
λ
)
∂
λ
7
+
+
λ
8
∂
8
φ
(
λ
)
∂
λ
8
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{8}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {8} }}}={\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {8} }{\Bigl (}\mathrm {40320} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {141120} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {141120} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {58800} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {11760} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\mathrm {1176} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+\mathrm {56} {\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}+\\+{\lambda }^{\mathrm {8} }{\frac {\partial ^{8}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {8} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
∂
9
φ
(
ω
)
∂
ω
9
=
−
(
λ
2
π
c
)
9
(
362880
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
1451520
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
1693440
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
+
846720
λ
4
∂
4
φ
(
λ
)
∂
λ
4
+
211680
λ
5
∂
5
φ
(
λ
)
∂
λ
5
+
28224
λ
6
∂
6
φ
(
λ
)
∂
λ
6
+
+
2016
λ
7
∂
7
φ
(
λ
)
∂
λ
7
+
72
λ
8
∂
8
φ
(
λ
)
∂
λ
8
+
λ
9
∂
9
φ
(
λ
)
∂
λ
9
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{9}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {9} }}}={-}{\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {9} }{\Bigl (}\mathrm {362880} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {1451520} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {1693440} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {846720} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {211680} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\mathrm {28224} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+\\+\mathrm {2016} {\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}+\mathrm {72} {\lambda }^{\mathrm {8} }{\frac {{\partial }^{8}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {8} }}}+{\lambda }^{\mathrm {9} }{\frac {\partial ^{\mathrm {9} }\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {9} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
∂
10
φ
(
ω
)
∂
ω
10
=
(
λ
2
π
c
)
10
(
3628800
λ
∂
φ
(
λ
)
∂
λ
+
16329600
λ
2
∂
2
φ
(
λ
)
∂
λ
2
+
21772800
λ
3
∂
3
φ
(
λ
)
∂
λ
3
+
12700800
λ
4
∂
4
φ
(
λ
)
∂
λ
4
+
3810240
λ
5
∂
5
φ
(
λ
)
∂
λ
5
+
635040
λ
6
∂
6
φ
(
λ
)
∂
λ
6
+
+
60480
λ
7
∂
7
φ
(
λ
)
∂
λ
7
+
3240
λ
8
∂
8
φ
(
λ
)
∂
λ
8
+
90
λ
9
∂
9
φ
(
λ
)
∂
λ
9
+
λ
10
∂
10
φ
(
λ
)
∂
λ
10
)
{\displaystyle {\begin{array}{l}{\frac {{\partial }^{10}\varphi \mathrm {(} \omega \mathrm {)} }{\partial {\omega }^{\mathrm {10} }}}={\left({\frac {\lambda }{\mathrm {2} \pi c}}\right)}^{\mathrm {10} }{\Bigl (}\mathrm {3628800} \lambda {\frac {\partial \varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial \lambda }}+\mathrm {16329600} {\lambda }^{\mathrm {2} }{\frac {{\partial }^{2}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {2} }}}+\mathrm {21772800} {\lambda }^{\mathrm {3} }{\frac {{\partial }^{3}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {3} }}}+\mathrm {12700800} {\lambda }^{\mathrm {4} }{\frac {{\partial }^{4}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {4} }}}+\mathrm {3810240} {\lambda }^{\mathrm {5} }{\frac {{\partial }^{5}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {5} }}}+\mathrm {635040} {\lambda }^{\mathrm {6} }{\frac {{\partial }^{6}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {6} }}}+\\+\mathrm {60480} {\lambda }^{\mathrm {7} }{\frac {{\partial }^{7}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {7} }}}+\mathrm {3240} {\lambda }^{\mathrm {8} }{\frac {{\partial }^{8}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {8} }}}+\mathrm {90} {\lambda }^{\mathrm {9} }{\frac {{\partial }^{9}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {9} }}}+{\lambda }^{\mathrm {10} }{\frac {{\partial }^{10}\varphi \mathrm {(} \lambda \mathrm {)} }{\partial {\lambda }^{\mathrm {10} }}}{\Bigr )}\end{array}}}
↑ Егоров Н. Г. Светорассеяние // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
↑ Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов . — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
↑ What is gemstone dispersion? (неопр.) International Gem Society (GemSociety.org) . Дата обращения: 25 августа 2025.
↑ 1 2 Schumann W. Gemstones of the World (англ.) . — Ed. 4th, newly revised & expanded. — Sterling Publishing Company, 2009. — P. 41–42. — ISBN 978-1-4027-6829-3 .
↑ Popmintchev, Dimitar; Wang, Siyang; Xiaoshi, Zhang; Stoev, Ventzislav; Popmintchev, Tenio (24 октября 2022). Analytical Lah-Laguerre optical formalism for perturbative chromatic dispersion . Optics Express (англ.) . 30 (22): 40779– 40808. Bibcode :2022OExpr..3040779P . doi :10.1364/OE.457139 . {{cite journal }}
: Википедия:Обслуживание CS1 (дата и год) (ссылка )
↑ Popmintchev, Dimitar; Wang, Siyang; Xiaoshi, Zhang; Stoev, Ventzislav; Popmintchev, Tenio (30 августа 2020). Theory of the Chromatic Dispersion, Revisited . arXiv (англ.) . Bibcode :2020arXiv201100066P . doi :10.48550/ARXIV.2011.00066 .
Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съёмка, формулы, термины, рецепты. — Изд. 4-е, сокр. — М. : Искусство, 1977.
Ссылки на внешние ресурсы
В библиографических каталогах