Релеєвське розсіювання

Релеєвське розсіювання — розсіювання світла без зміни довжини хвилі (також має назву пружного розсіювання) на частках, неоднорідностях або інших об'єктах, коли частота світла, що розсіюється, істотно менше власної частоти об'єкта, що розсіює, або системи. Еквівалентне формулювання - розсіювання світла на об'єктах, розміри яких менше його довжини хвилі.

Залежність вивів британський фізик Джон Релей у 1871 р.

Для розсіювання на осциляторі маси т, із зарядом q і власною частотою v0 перетин розсіювання oR пропорційно четвертого ступеня частоти світла, що розсіюється v:

Кафедра енергетики та електротехніки Джерела енергії на Землі

К. т.н., доц. Є. О. Баганов

Перетин aR залежить від кута розсіювання 0 між напрямками падаючої і розсіяної хвиль:

Розсіяна хвиля лінійно поляризована уздовж напрямку, перпендикулярному площині, що проходить через напрямки поширення падаючої і розсіяної хвиль. При розсіюванні на сферичних частинках (неоднорідностях) ступінь поляризації p для неполяризованого падаючого світла дорівнює:

При наближенні частоти падаючого світла до власної частоти частки, що розсіює, релеєвське розсіювання переходить у томсонівське (сферичне).

Релеївським розсіюванням сонячного світла на неоднорідностях атмосфери (флуктуаційні неоднорідності щільності повітря) пояснюється блакитний колір неба й кольори заходу Сонця (селективне розсіювання).

Розсіювання Мі

При розсіюванні на молекулах та дуже маленьких частинках (< 1/10 довжини хвилі) має місце переважно розсіювання Релея. Для частинок з розмірами, більшими за довжину хвилі, має місце переважно розсіювання Мі. Це розсіювання має вигляд пелюстка антени, з витягнутим та більш інтенсивним переднім пелюстком для великих частинок

Ftayietgh Scattering Міє S-сашігід № Беннету Нґвсісґг of nefetert lit^rt

Розсіювання Мі слабко залежить від довжини хвилі і проявляється у білому сяйві навколо Сонця, внаслідок присутності розмаїття частинок у повітрі. Воно також обумовлює біле світло у тумані або димі.

Порівняння розсіянь Мі та Релея

Ефект Тиндаля

Розсіювання Тиндаля — розсіювання світла при проходженні світлового пучка через оптично неоднорідне середовище.

Зазвичай спостерігається у вигляді світного конуса (конус Тиндаля), видимого на

темному тлі. Характерний для розчинів колоїдних систем (наприклад, золів металів, розведених латексів,

тютюнового диму), у яких частинки й оточуюче їх середовище різняться по

показнику заломлення.