電磁散乱とは何ですか？

電磁散乱は、オブジェクトを打つ光や電波などの電磁波の物理的効果です。光波が妨げられないように、直線で進む代わりに、オブジェクトの微視的なテクスチャから光屈折または跳ね返ります。電磁散乱は、多くの場合、色の外観に責任があり、いくつかの異なる形を持っています。

散乱粒子と波に関する十分な知識を考えると、光がどのように散乱するかの予測が可能です。散乱の科学的観察は、入ってくる波とそれを散乱している粒子に関する情報を提供できるため、プロセスも逆に機能する可能性があります。散乱の研究は、コンピューターで生成された画像、レーダー、医療技術など、いくつかの分野で重要な進歩につながりました。

なぜ空が青いのかは、電磁散乱によって説明できる人気のある質問です。レイリー散乱は、20世紀初頭のENGLの実験に基づいていますIshの科学者、John Strutt、レイリーの3番目の男爵。彼の研究は、入ってくる波よりも小さい粒子に対する光波の散乱効果について行われました。青は短波の長さであるため、地球を囲む空気のガス粒子を跳ね返すため、散乱しやすくなります。赤、黄色、オレンジ色の色合いははるかに長い波長です。そのため、太陽の近くまたは太陽を見ているときにのみ空に見えるのです。

レイリー散乱の散乱粒子のサイズが小さいため、粒子の形状は有意とは見なされません。より大きな散乱センターは、ドイツの物理学者Gustav Mieにちなんで名付けられた電磁散乱のMIE理論によって覆われています。 Mieは、色と不透明度の変化が散乱中心のサイズと形状の決定因子であると判断しました。彼の作品は、電磁散乱物を理解するのに特に役立つと考えられていますG HazesまたはCloudsを通して。

レイリーとミエの両方のソリューションは弾性と見なされます。つまり、波の散乱はエネルギーを大幅に弱めることはありません。ブリルアン、ラマン、コンプトン散乱など、電磁散乱によるエネルギーシフトを扱う他のいくつかの形態も存在します。 Compton散乱は、光が波と粒子の流れの両方の特性を持つことができるという証拠を与えるため、特に重要であると考えられています。弾性電磁散乱は、天体物理学、X線技術、および生体組織の弾性反応の測定において、いくつかの分野で使用されます。

電磁散乱は、その基礎として、毎日の状況で見える単純な概念です。散乱の科学的研究は非常に複雑であり、上記のさまざまなソリューションでさえ、すべての散乱状況の影響と結果を完全に説明していません。発見されたものは、画像の驚異的な科学的革新につながりましたChniques、そしてついに空が青である理由を正確に理解させることができます。