散射
2基本信息
- 中文名
散射
- 外文名
Scattering
- 拼音
sǎn shè
- 注音
ㄙㄢˇ ㄕㄜˋ
- 领域
物理学
- 分类
瑞利散射、米氏散射、拉曼散射
基础定义
光线通过有尘土的空气或胶质溶液等媒质时,太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时,都要发生散射。
光的散射
定义或解释
光束通过不均匀媒质时,部分光束将偏离原来方向而分散传播,从侧向也可以看到光的现象,叫做光的散射。
说明
弹性散射(涉及极微小的能量转移)主要有瑞利散射和米氏散射。
①引起光散射的原因是传播中的辐射受到局部位势的作用。
②一般由光的散射的原因不同而将光的散射分为两类:
a.丁达尔效应。颗粒浑浊媒质(颗粒线度略小于光的波长)的散射,散射光的强度和入射光的波长的关系不明显,散射光的波长和入射光的波长相同。
b,分子散射。光通过纯净媒质时,由于构成该媒质的分子密度涨落而被散射的现象。分子散射的光强度和入射光的波长有关,但散射光的波长仍和入射光相同。
③瑞利定律。散射体为光的波长的十分之一左右,散射体的形变不再重要,可以近似为圆球。对入射光散射所遵循的规律是,散射光和入射光波长相同,散射光的强度和散射方向有关,并和波长的四次方成反比。按这一定律,短波光的散射比长波光要强得多,如太阳光中蓝色光被微小尘埃的散射要比红色光强十倍以上。晴朗的天空所以呈浅蓝色,完全是大气散射太阳光的结果。大气的散射一部分来自悬浮的尘埃,大部分是密度涨落引起的分子散射。按瑞利定律,太阳光中的短波成分更多地被散射掉了,在直射的太阳光中剩余较多的是长波成分。所以天空呈现蓝色。
旭日和夕阳呈红色。这是因为早晚阳光以很大的倾角穿过大气层,经历的大气层要远比中午时大得多,所有波长较短的蓝光、黄光等几乎朝侧向散射,仅剩下波长较长的红光到达观察者(接近地面的空气中有尘埃,更增强了散射作用)。
非弹性散射包括布里渊散射,拉曼散射,康普顿散射等等。
主要形式
1、光线通过有尘土的空气或胶质溶液等媒质时,部分光线向多方面改变方向的现象。叫做光的散射。超短波发射到电离层时也发生散射。
太阳辐射通过大气时遇到空气分子、尘粒、云滴等质点时,都要发生散射。但散射并不象吸收那样把辐射能转变为热能,而只是改变辐射方向,使太阳辐射以质点为中心向四面八方传播开来。经过散射之后,有一部分太阳辐射就到不了地面。如果太阳辐射遇到的是直径比波长小的空气分子,则辐射的波长愈短,被散射愈厉害。其散射能力与波长的对比关系是:对于一定大小的分子来说,散射能力和波长的四次方成反比,这种散射是有选择性的。例如波长为0.7微米时的散射能力为1,波长为0.3微米时的散射能力就为30。因此,太阳辐射通过大气时,由于空气分子散射的结果,波长较短的光被散射得较多。雨后天晴,天空呈青兰色就是因为辐射中青兰色波长较短,容易被大气散射的缘故。如果太阳辐射遇到直径比波长大的质点,虽然也被散射,但这种散射是没有选择性的,即辐射的各种波长都同样被散射。如空气中存在较多的尘埃或雾粒,一定范围的长短波都被同样的散射,使天空呈灰白色的。有时为了区别有选择性的散射和没有选择性的散射,将前者称为散射,后者称为漫射。
2、两个基本粒子相碰撞,运动方向改变的现象。
3、在某些情况下,声波投射到不平的分界面或媒质中的微粒上而不同方向传播的现象,也叫乱反射。