Co to jest rozpraszanie elektromagnetyczne?

Rozproszenie elektromagnetyczne jest fizycznym efektem fali elektromagnetycznej, takiej jak fale światła lub radiowe, uderzające w obiekt.Zamiast postępować w linii prostej, ponieważ fale światła nie są w stanie, światło załamuje się lub odbija się od mikroskopijnych tekstur w obiekcie.Rozproszenie elektromagnetyczne jest często odpowiedzialne za wygląd koloru i ma kilka wyraźnych postaci.

Biorąc pod uwagę wystarczającą wiedzę na temat cząstek rozpraszania i fal, możliwe jest przewidywanie, w jaki sposób światło będzie rozproszone.Proces ten może również działać na odwrót, ponieważ naukowa obserwacja rozpraszania może dostarczyć informacji o fali przychodzącej i cząstkach, które ją rozpraszają.Badanie rozpraszania doprowadziło do ważnych postępów w kilku obszarach, w tym obrazach generowanych komputerowo, radaru i technologii medycznej.

Dlaczego niebo jest niebieskie, jest popularnym pytaniem, które można wyjaśnić rozproszeniem elektromagnetycznym.Rozproszenie Rayleigh opiera się na eksperymentach angielskiego naukowca z początku XX wieku, Johna Strutta, trzeciego barona Rayleigh.Jego prace przeprowadzono na rozpraszaniu fal światła na cząstki mniejsze niż fale przychodzące.Ponieważ niebieski ma krótką długość fali, jest szczególnie podatny na rozpraszanie, gdy odbija się od cząstek gazu otaczającego ziemię.Odcienie czerwonych, żółtych i pomarańczowych są znacznie dłuższe długości fali, dlatego są one widoczne tylko na niebie, gdy patrzy blisko lub na słońcu.

Ze względu na niewielki rozmiar cząstek rozpraszających w rozpraszaniu Rayleigha kształt cząstek nie jest uważany za znaczący.Większe centra rozpraszające są pokryte teorią MIE rozpraszania elektromagnetycznego, nazwanego na cześć niemieckiego fizyka Gustava Mie.MIE ustalił, że zmiany koloru i krycia są wyznaczone dla wielkości i kształtu centrum rozpraszania.Jego prace są uważane za szczególnie przydatne w zrozumieniu rozpraszania elektromagnetycznego przez Hazes lub Clouds.

Zarówno rozwiązania Rayleigh, jak i Mie są uważane za elastyczne, co oznacza, że rozpraszanie fal nie osłabia znacząco ich energii.Istnieje również kilka innych form, które dotyczą przesunięć energii z powodu rozpraszania elektromagnetycznego, w tym rozpraszanie Brillouin, Raman i Compton.Rozproszenie Compton jest uważane za szczególnie znaczące, ponieważ daje dowód, że światło może mieć właściwości zarówno fali, jak i strumienia cząstek.Nieelastyczne rozpraszanie elektromagnetyczne jest stosowane w kilku dziedzinach, w tym w astrofizyce, technologii rentgenowskiej, a przy pomiaru elastycznej reakcji żyjącej tkanki.

Rozproszenie elektromagnetyczne jest na jego podstawie prostą koncepcją, widoczną w codziennych sytuacjach.Badanie naukowe dotyczące rozpraszania jest niezwykle złożone, a nawet różne wyżej wymienione rozwiązania nie w pełni wyjaśniają efekty i wyniki wszystkich sytuacji rozpraszania.To, co zostało odkryte, doprowadziło do ogromnych innowacji naukowych w technikach obrazów, a także pozwoliła nam w końcu zrozumieć, dlaczego niebo jest niebieskie.