Co je elektromagnetický rozptyl?

Elektromagnetický rozptyl je fyzický účinek elektromagnetické vlny, jako jsou světlé nebo rádiové vlny, která zasáhne objekt. Namísto postupu v přímé linii, jak se lehké vlny neomezené, světlo lomuje nebo odrazí mikroskopické textury v objektu. Elektromagnetický rozptyl je často zodpovědný za vzhled barvy a má několik odlišných forem.

Vzhledem k dostatečným znalostem o rozptylových částicích a vlnách je předpověď toho, jak bude světlo rozptyl možné. Proces může také fungovat obráceně, protože vědecké pozorování rozptylu může poskytnout informace o příchozí vlně a částicích, které jej rozptylují. Studie rozptylu vedla k důležitým pokrokům v několika oblastech, včetně počítačově generovaných snímků, radaru a lékařské technologie.

Proč je obloha modrá, je populární otázka, kterou lze vysvětlit elektromagnetickým rozptylem. Rozptyl Rayleigh je založen na experimentech Englu na počátku 20. stoletíIsh Scientist, John Strutt, třetí baron Rayleigh. Jeho práce byla prováděna na rozptylové účinky světelných vln na částice menší než příchozí vlny. Protože modrá má krátkou vlnovou délku, je obzvláště náchylná k rozptylu, protože odrazí částice plynu vzduchu obklopujícího Zemi. Červené, žluté a oranžové odstíny jsou mnohem delší vlnové délky, proto jsou na obloze viditelné pouze při pohledu na slunce nebo na slunci.

Vzhledem k malé velikosti rozptylových částic v Rayleighově rozptylu není tvar částic považován za významný. Větší rozptylová centra jsou pokryta teorií MIE elektromagnetického rozptylu, pojmenovaného pro německého fyzika Gustava Mieho. MIE určila, že změny barvy a neprůhlednosti jsou určující ve velikosti a tvaru rozptylového centra. Jeho práce je považována za zvláště užitečnou při porozumění elektromagnetickému rozptylug skrz rizika nebo mraky.

Rayleigh i Mieova řešení jsou považována za elastické, což znamená, že rozptyl vln významně neoslabuje svou energii. Existuje také několik dalších forem, které se zabývají energetickými posuny v důsledku elektromagnetického rozptylu, včetně rozptylu Brillouin, Raman a Compton. Comptonský rozptyl je považován za zvláště významný, protože poskytuje důkaz, že světlo může mít vlastnosti vlny i proudu částic. Neelastický elektromagnetický rozptyl se používá v několika polích, včetně astrofyziky, rentgenové technologie a při měření elastické odezvy živé tkáně.

Elektromagnetické rozptyl je na svém základě jednoduchý koncept, viditelný v každodenních situacích. Vědecké studium rozptylu je extrémně složité a dokonce ani různá řešení uvedená výše plně nevysvětlují účinky a výsledky všech rozptylových situací. To, co bylo objeveno, vedlo k obrovským vědeckým inovacím ve snímcíchChniques, stejně jako nám umožnit konečně porozumět tomu, proč je obloha modrá.