Wat is elektromagnetische verstrooiing?

Elektromagnetische verstrooiing is het fysieke effect van een elektromagnetische golf, zoals licht- of radiogolven, die een object raken.In plaats van door te gaan in een rechte lijn, terwijl lichtgolven onbelemmerd zijn, breekt het licht uit of stuitert het van microscopische texturen in het object.Elektromagnetische verstrooiing is vaak verantwoordelijk voor het verschijnen van kleur en heeft verschillende verschillende vormen.

Gegeven voldoende kennis over de verstrooiingsdeeltjes en golven, voorspelling van hoe licht zal verspreiden is mogelijk.Het proces kan ook omgekeerd werken, omdat wetenschappelijke observatie van verstrooiing informatie kan geven over de inkomende golf en de deeltjes die het verspreiden.De studie van verstrooiing heeft geleid tot belangrijke vooruitgang op verschillende gebieden, waaronder door de computer gegenereerde beelden, radar en medische technologie.

Waarom de lucht is blauw is een populaire vraag die kan worden verklaard door elektromagnetische verstrooiing.Rayleigh Scattering is gebaseerd op de experimenten van een Engelse wetenschapper uit het begin van de 20e eeuw, John Strutt, de derde baron van Rayleigh.Zijn werk werd uitgevoerd op de verstrooiingseffecten van lichtgolven op deeltjes die kleiner zijn dan de inkomende golven.Omdat blauw een korte golflengte heeft, is het bijzonder gevoelig voor verstrooiing omdat het van de luchtdeeltjes van de lucht rondom de aarde stuitert.Rode, gele en oranje tinten zijn veel langere golflengten, daarom zijn ze alleen zichtbaar in de lucht als ze in de buurt of naar de zon kijken.

Vanwege de kleine omvang van verstrooiingsdeeltjes in Rayleigh -verstrooiing wordt de vorm van de deeltjes niet als significant beschouwd.Grotere verstrooiingscentra worden bedekt door de MIE -theorie van elektromagnetische verstrooiing, genoemd naar de Duitse natuurkundige Gustav Mie.MIE heeft vastgesteld dat veranderingen in kleur en dekking bepalen op de grootte en vorm van het verstrooiingscentrum.Zijn werk wordt bijzonder nuttig geacht om elektromagnetische verstrooiing te begrijpen door middel van haas of wolken.

Zowel Rayleigh als Mie's oplossingen worden als elastisch beschouwd, wat betekent dat de verstrooiing van golven hun energie niet significant verzwakt.Verschillende andere vormen die te maken hebben met energieverschuivingen als gevolg van elektromagnetische verstrooiing bestaan ook, waaronder Brillouin, Raman en Compton -verstrooiing.Compton -verstrooiing wordt bijzonder belangrijk geacht, omdat het bewijs geeft dat licht eigenschappen kan hebben van zowel een golf als een stroom deeltjes.Inelastische elektromagnetische verstrooiing wordt op verschillende gebieden gebruikt, waaronder astrofysica, röntgentechnologie en bij het meten van de elastische respons van levend weefsel.

Elektromagnetische verstrooiing is op basis van een eenvoudig concept, zichtbaar in elke dag situaties.De wetenschappelijke studie van verstrooiing is uiterst complex, en zelfs de verschillende hierboven genoemde oplossingen verklaren niet volledig de effecten en resultaten van alle verstrooiingssituaties.Wat is ontdekt, heeft geleid tot enorme wetenschappelijke innovatie in beeldtechnieken, en laat ons eindelijk begrijpen waarom de lucht precies blauw is.