Dispersion

Dispersion bezeichnet in der Optik und Astronomie die Aufspaltung von Licht in seine einzelnen Wellenlängenanteile, die entsteht, weil sich verschiedenfarbiges Licht mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durch ein lichtbrechendes Medium - etwa Glas, Wasser oder die Erdatmosphäre - ausbreitet. Da der Brechungsindex eines Materials von der Wellenlänge abhängt, werden kurzwelliges blaues Licht stärker und langwelliges rotes Licht schwächer abgelenkt.

Das bekannteste Beispiel ist das Prisma, das weißes Licht in ein vollständiges Farbspektrum zerlegt. In der astronomischen Spektroskopie wird dieses Prinzip gezielt eingesetzt: Prismen oder Beugungsgitter spreizen das Licht eines Sterns oder Galaxienkerns in ein detailliertes Spektrum auf, in dem charakteristische Absorptions- und Emissionslinien die chemische Zusammensetzung, Temperatur und Bewegung des Objekts verraten.

Dispersion ist jedoch auch eine unerwünschte Störgröße in optischen Instrumenten. Bei refraktiven Teleskopen - also Linsenfernrohren - führt sie zur sogenannten chromatischen Aberration: Verschiedene Wellenlängen werden auf unterschiedliche Brennpunkte abgebildet, was zu farbigen Säumen um Sterne führt. Moderne apochromatische Objektive verwenden Kombinationen aus Gläsern mit unterschiedlichen Brechungseigenschaften, um diesen Fehler zu minimieren.

In der Radioastronomie bezeichnet Dispersion die frequenzabhängige Ausbreitungsgeschwindigkeit von Radiowellen im interstellaren Medium - ein Effekt, der genutzt wird, um Abstände zu Pulsaren zu bestimmen.