Разсейване на Рейли

Разсейването на Рейли (понякога наричано и разсейване на Релей) представлява еластично разсейване на светлината или други електромагнитни вълни от частици, които имат диаметър по-малък от дължината на вълната на падащата вълна. С този ефект се обяснява синия цвят на земното небе. Синята светлина има много по-малка дължина на вълната от червената светлина, поради което се разсейва 15 – 16 пъти по-силно от червената. Явлението е наречено на британския физик лорд Рейли, който го анализира през 1871 г.

Разсейването на Рейли е отговорно за синия цвят на небето през деня и червения му цвят при залез.

За маса m със заряд q и собствена честота $\nu _{0}$, сечението на разсейването $\sigma _{R}$ е пропорционално на четвъртата степен на честотата на разсейваната светлината $\nu$:

$\sigma _{R}={8\pi \over 3}\left({q^{2} \over {mc^{2}}}\right)^{2}\left({\nu \over {\nu _{0}}}\right)^{4}$.

Сечението $\sigma _{R}$ зависи от ъгъла на разсейване $\theta$ между посоката на падащите и разсейваните вълни:

$d\sigma _{R}(\theta )={3 \over 8}\sigma _{R}(1+\cos \theta ^{2})\sin \theta d\theta$,

където разсеяната вълна е линейно поляризирана по посоката, перпендикулярна на равнината, преминаваща по посока на разпространение на падащата и разсеяната вълна. При разсейването на сферични частици (нееднородни) степента на поляризация p за неполяризираната падаща светлина е равна на:

$p={\sin ^{2}\theta \over {1+\cos ^{2}\theta }}$,

където за разсейване на издължени частици, на степента на поляризация влияе и тяхната ориентация.

При приблизителна честота на падащата светлина към собствената честота на разсейващите частици разсейването на Рейли преминава в разсейване на Ми.

В областта на телекомуникациите, загубите в оптичните кабели се дължат на разсейването на Рейли.

Източници

Тази статия, свързана с физика, все още е мъниче. Помогнете на Уикипедия, като я редактирате и разширите.