Рассейванне святла

Рассеянне святла - рассейванне хваль аптычнага дыяпазону, якое заключаецца ў змене прасторавага размеркавання, частаты, палярызацыі аптычнага выпраменьвання пры яго ўзаемадзеянні з рэчывам.

Колькасная характарыстыка працэсу рассейвання – сячэнне рассейвання. Дыфферэнцыяльнае сячэнне рассеяння dσ вызначаецца так:

$\mathrm {d} \sigma ={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} \Phi _{0}}},$

дзе dФ - паток выпраменьвання, рассеяны ў малы элемент цялеснага вугла dΩ, а dФ₀ – шчыльнасць падаючага патока.

У хвалевай тэорыі

У рамках хвалевай тэорыі выпраменьвання падаючая светлавая хваля ўзбуждае ў часціцах асяроддзя вымушаныя ваганні электрычных зарадаў, якія становяцца крыніцамі другасных светлавых хваль, якія ў сваю чаргу рассейваюць у бакі частку энергіі падаючай хвалі. З-за сваёй кагерэнтнасці яны інтэрферыруюць паміж сабой.

У квантавай тэорыі

З пункту гледжання квантавай тэорыі, адзінкавы акт рассейвання святла разглядаецца як паглынанне часціцай рэчыва падаючага на яго фатона з энергіяй hω, імпульсам hk і палярызацыяй μ, а затым выпраменьванне фатона з энэргіяй hω’, імпульсам hk’ і палярызацыяй μ’.(Тут ω і ω’ – частоты падаючага і рассеянага выпраменьванняў, k і k’ – хвалевыя вектары, h – пастаянная Планка).

Калі ω=ω’, рассейванне называюць рэлееўскім, ці пругкім. Калі ω≠ω’, рассейванне называюць няпругкім, і яно суправаджаецца пераразмеркаваннем энергіі паміж выпраменьваннем і рэчывам.

Віды рассейвання

Выдзяляюць 5 ідэалізаваных спосабаў апісання розных выпадкаў рассейвання:

1. Томсанаўскае рассейванне, пры якім святло рассейваецца асобным электронам.
2. Рассейванне асобнымі атамамі.
3. Камбінацыйнае рассейванне, або няпругкае рассейванне святла малекуламі.
4. Рассейванне дробнымі і вялікімі часціцамі.
5. Рассейванне святла асяроддзямі, якія складаюцца з вялікай колькасцю часціц.

Прыклады рассейвання святла ў паўсядзённым жыцці

Зямная атмасфера інтэнсіўна рассейвае кароткахвалёвую частку спектра, таму неба – блакітнае. Пры захадзе сонца кароткахвалевае выпраменьванне рассейваецца, і ў выніку святло, якое праходзіць, афарбаванае ў чырвоны колер. Чырвоны колер светлафора рассейваецца менш за зялёны і бачны з большай адлегласці – таму ён і выкарыстоўваецца для сігнала спынення і небяспекі. Хвалі на паверхні возера прыводзяць да дыффузнага рассейвання святла, у адрозненне ад амаль люстранога адбіцця ў спакойнае надвор’е.