dielectric dispersion
简介
电介质在交变电场作用下，极化的变化落后于电场的变化，使得介电常数实部ε′随频率变化，这种现象称为介电色散.在无线电频段，电子(或原子)极化可看作瞬间完成，由于偶极取向的延迟极化而产生的色散属于弛豫型色散.当频率增至光频范围，取向极化已完全跟不上，引起介电色散的主要原因是原子极化(红外段)和电子极化(可见光和紫外段)的延迟极化，这时伴随介质的能量谐振吸收，因此光频段的色散属于谐振型色散.通常弛豫型色散多归纳在介电弛豫范畴中研究.
经典的谐振型色散理论的力学模型是：一个准弹性地束缚在平衡位置上的质量为m、带电为e的电荷，在交变电场
作用下作强迫振动.对于原子半径为a、受带Ze正电荷的核束缚的价电子来说，其恢复力常数
，则振动电子的固有频率
.电子在加速时产生辐射所引起的能量损耗用阻尼系数α表征，振动的阻尼作用使得电子极化落后于外电场，其复数相对介电常数是
上式是经典色散公式，ωs是第s种振子的固有频率，Ns是第s种振子的数密度.如果只考虑第r种振子ωr，其它种振子对介电常数的贡献为恒值A，则有
上式中复数折射率n*＝n(1-iκ)，nκ为消光系数.以上两式描述了介质在谐振频率附近的色散特征和吸收特征(如图).介电常数实部εr′随频率增加而增加的现象称为正常色散，而εr′随频率增加而下降的现象称为反常色散.
反常色散和谐振吸收
上述力学模型也适用于离子晶体A+B–，在电场作用下，正负离子发生相对位移而产生离子极化.这时应以折合质量M*＝M+M–/(M++M_)代替电子质量m.固有频率ω0＝
在1012～1013Hz范围，故离子极化的谐振色散在红外区域.由于正负离子在交变电场作用下作同相位的相对运动，相应于晶格振动的光学波的长波极限.红外光波与晶格长光学波的相互作用，使离子产生强迫振动，在离子振动过程中的摩擦阻力，导致在红外波段中的ω0附近引起反常色散与谐振吸收.