Τι συμβαίνει όταν το φως αλλάζει την κατεύθυνση μετά από συσσώρευση με σωματίδια ύλης;
Υπάρχουν διάφοροι τύποι σκέδασης, αλλά η βασική ιδέα είναι ότι το φως αλληλεπιδρά με τα σωματίδια, προκαλώντας το να αποκλίνει από την αρχική του διαδρομή .
Ακολουθεί μια κατανομή ορισμένων κοινών τύπων σκέδασης:
* Rayleigh Scattering: Εμφανίζεται όταν το φως αλληλεπιδρά με σωματίδια πολύ μικρότερα από το μήκος κύματος του (π.χ. μόρια αέρα). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο ουρανός εμφανίζεται μπλε - το μπλε φως είναι διάσπαρτο περισσότερο από άλλα χρώματα.
* Mie Scattering: Εμφανίζεται όταν το φως αλληλεπιδρά με σωματίδια παρόμοια σε μέγεθος με το μήκος κύματος του (π.χ. σταγονίδια νερού σε σύννεφα). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα σύννεφα φαίνονται λευκά.
* Tyndall Scattering: Μια ειδική περίπτωση σκέδασης MIE που συμβαίνει όταν το φως είναι διάσπαρτα από μεγαλύτερα σωματίδια, δημιουργώντας μια ορατή δέσμη. Μπορείτε να δείτε αυτό όταν το φως του ήλιου λάμπει μέσα από ένα σκονισμένο δωμάτιο.
* Μη ελαστική σκέδαση: Περιλαμβάνει μια αλλαγή τόσο στην κατεύθυνση όσο και στο μήκος κύματος του φωτός. Παραδείγματα περιλαμβάνουν τη σκέδαση Raman και τη διασπορά Compton.
Γιατί το φως αλλάζει κατεύθυνση;
Η αλληλεπίδραση μεταξύ φωτός και σωματιδίων εξαρτάται από το μήκος κύματος του φωτός και το μέγεθος και τις ιδιότητες των σωματιδίων. Το φως μπορεί να είναι:
* Απορροφημένο: Το σωματίδιο παίρνει την φωτεινή ενέργεια.
* αντανακλάται: Το φως αναπηδά από το σωματίδιο.
* Διαθλασμένη: Το φως κάμπτεται καθώς περνά μέσα από το σωματίδιο.
* διάσπαρτα: Το φως ανακατευθύνεται σε πολλαπλές κατευθύνσεις.
Το αποτέλεσμα της σκέδασης εξαρτάται από τον τύπο της σκέδασης και τις συνθήκες:
* Blue Sky: Rayleigh Scattering του ηλιακού φωτός με μόρια αέρα.
* Λευκά Σύννεφα: Mie Scattering του ηλιακού φωτός από σταγονίδια νερού.
* Sunsets: Το Rayleigh Scattering αφαιρεί το μπλε φως, καθιστώντας το υπόλοιπο φως να εμφανίζεται κόκκινο.
* ορατότητα: Η σκέδαση από τη σκόνη και άλλα σωματίδια περιορίζει πόσο μακριά μπορούμε να δούμε.
* Οπτικές ίνες: Το φως καθοδηγείται μέσω καλωδίων οπτικών ινών με συνολική εσωτερική αντανάκλαση, η οποία είναι μια μορφή σκέδασης.
Έτσι, στην ουσία, η διασπορά είναι ένα πολύπλοκο φαινόμενο με μια σειρά από αποτελέσματα. Διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην κατανόηση του φωτός, του χρώματος και του κόσμου γύρω μας.
