Gestreckte Exponentialfunktion

mathematische Funktion

Die als gestreckte Exponentialfunktion bezeichnete mathematische Funktion ist eine Verallgemeinerung der Exponentialfunktion mit einem zusätzlichen Parameter im Exponenten:

Gestreckte Exponentialfunktion (blau); gewöhnliche Exponentialfunktion mit (schwarz); gestauchte Exponentialfunktion mit (rot).

oder, mit :

.

In den meisten Anwendungen ist , was mit der namensgebenden Streckung einhergeht: Die Funktion fällt langsamer ab als die gewöhnliche Exponentialfunktion mit . Für erhält man die gestauchte Exponentialfunktion, für die Gaußfunktion. Anwendung ist unter anderem die Weibull-Verteilung.

Die gestreckte Exponentialfunktion wurde 1854 von Rudolf Kohlrausch eingeführt, um die Relaxation der elektrischen Polarisation eines Kondensators mit Glasdielektrikum zu beschreiben.[1]

Die gestreckte Exponentialfunktion wird auch als Kohlrausch-Funktion oder Kohlrausch-Williams-Watts-Funktion, nach Graham Williams und David C. Watts bezeichnet, die diese 1970 wieder entdeckten.[2]

In der Physik wird die gestreckte Exponentialfunktion oft zur Beschreibung von Relaxationsprozessen in ungeordneten Materialien (z. B. glasbildende Flüssigkeiten und amorphe Polymere) benutzt.[2][3]

Einzelnachweise

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  1. R. Kohlrausch: Theorie des elektrischen Rückstandes in der Leidner Flasche. In: Annalen der Physik und Chemie Bd. 91, 1854, S. 56–82, 179–214; online (S. 56–82) online (S. 179–214).
  2. a b G. Williams, D. C. Watts: Non-Symmetrical Dielectric Relaxation Behaviour Arising from a Simple Empirical Decay Function. In: Transactions of the Faraday Society Bd. 66, 1970, S. 80–85; doi:10.1039/TF9706600080
  3. Peter Lunkenheimer, Ulrich Schneider, Robert Brand, Alois Loidl: Glassy dynamics. In: Contemporary Physics. Band 41, Nr. 1, 2000, S. 15–36, doi:10.1080/001075100181259.