Hva er Rayleigh spredning?

January 4  by Eliza

Rayleigh spredning er et fysisk fenomen hvor lyset spres i forskjellige retninger av svært små partikler. Disse partikler er mye mindre enn bølgelengden til det lyset som er involvert, og kan til og med være så lite som et enkelt atom. Rayleigh spredning er mest sett i gasser selv om det kan forekomme hos både væsker og faste stoffer. Mengden av spredning stede avhenger av polariserende egenskaper av en bestemt type partikkel, og kan variere avhengig av de elementene som er involvert.

Mengden av spredning er avhengig av en rekke faktorer. For spredning å bli kjent som Rayleigh-spredning, må partikkel være mye mindre enn bølgelengden til lyset og mdahs; Hvis partikkelen er nær størrelsen av bølgelengden deretter tilnærmelser benyttes for Rayleigh-spredning ikke lenger er korrekt. Jo større partikkel, men desto større er intensiteten av spredning, mens den større bølgelengde på mindre spredte intensitet.

Lys kan være spredt fra både atomer og molekyler. Når et atom eller en enkelt partikkel er involvert, da den lille størrelsen tilnærmelse kan brukes. Dette benytter flere antagelser, hovedsakelig at partikkelen er meget liten, og at radien av partikkelen og brytningsindeks kan måles. Et molekyl som ofte ikke har en så klart definert radius og så litt forskjellige formler har til å bli brukt for å regne ut intensiteten av spredning. I dette tilfellet polarizability - det beløp som gebyret på molekylet vil bli påvirket av et elektrisk felt - brukes til å regne ut spredning intensitet.

Rayleigh-spredning er den mekanisme som fører til at sky å være blå. Når sollys seg gjennom atmosfæren, blir den spredt av partikler som er til stede. Noen bølgelengder av lys, men er spredt mer enn andre. I dette tilfellet blir blått lys som spres mer effektivt og himmelen blå vises det meste av tiden. Det eneste unntaket er under solnedgang eller soloppgang der solstrålene passerer direkte gjennom atmosfæren. I dette tilfellet vises himmelen rødere som rødt lys er ikke spredt så mye som blå og kan passere gjennom atmosfæren upåvirket.

Det finnes også en rekke praktiske anvendelser av Rayleigh-spredning som brukes i moderne teknologi. For eksempel er det faktum at lyset spres brukes i enkelte optiske fibre. For de optiske fibre for å fungere på riktig måte må det være en viss spredning av de optiske signaler, og dette er oppnådd ved hjelp av små partikler.

  • Rødt lys er ikke så spredt så mye som blå ved solnedgang, så himmelen vises rødere.