瑞利散射的原理

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光的散射的瑞利散射定律~

散射光的波长与入射光相同,而其强度与波长λ4成反比的散射,称瑞利散射定律,由瑞利于1871年提出。此定律成立的条件是散射微粒的线度小于波长。若入射光为自然光,不同方向散射光的强度正比于1+cos2θ,θ为散射光与入射光间的夹角,称散射角。θ=0或π时散射光仍为自然光;θ=π/2时散射光为线偏振光;在其他方向上则为部分偏振光。根据瑞利散射定律可解释天空的蔚蓝色和夕阳的橙红色。   当散射微粒的线度大于波长时,瑞利散射定律不再成立,散射光强度与微粒的大小和形状有复杂的关系。G.米和P.德拜分别于1908年和1909年以球形粒子为模型详细计算3对电磁波的散射。米氏散射理论表明,当球形粒子的半径a<0.3λ/-2π时散射光强遵守瑞利定律,a较大时散射光强与波长的关系不再明显。用白光照射由大颗粒组成的物质时(如天空的云层等),散射光仍为白色。气体液化时,在临界状态附近由密度涨落引起的不均匀区域的线度比波长要大,所产生的强烈散射使原来透明的物质变混浊,称为临界乳光。

We introduce the concept of Rayleigh reflectors where extremely sharp angular spectra with unity reflectance are obtained across considerable angular extents.

(1)尺度数α
散射的程度变化是粒子半径(r)与辐射波长(λ)比例的函数,连同许多其它因子,像极化、角度、以及相干性等等。因此常引用无量纲尺度数α = 2πr/λ作为判别标准:
当α远小于1时,可用瑞利散射;
当α≥0.1 时, 需用米散射;
当α>50 时, 可用几何光学。
(2)变化规律
下图给出水滴的散射效率因子随尺度数α变化的曲线。
从图中可以看出,当α很接近0时,散射效率因子随α增长很快,这是瑞利散射的特征。对一同一类散射粒子(例如空气分子),因为半径r是固定的,则α的加大意味着波长λ的减小。
散射效率因子随着α的增长表明了较短波长的光散射比较长波长的强。




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八年级语文《落日的幻觉》教案
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吕厕抗病: 瑞利研究表明,即使均匀介质,由于介质中分子质点不停的热运动,破坏了分子间固定的位置关系,从而也产生一种分子散射,这就是瑞利散射

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潞西市17653238521: 什么是瑞利散射?
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潞西市17653238521: “米氏散射与瑞利散射有什么区别?米氏散射与瑞利散射”
吕厕抗病: “米氏散射”通过大于入射光波波长的颗粒来研究能量,而“瑞利散射”[以 英国物理学家约翰.威廉•斯特拉斯•瑞利(John William Strut, 1842—1919 ) 勋爵三世的名字命名]是通过小于电磁波波长的粒子来研究光是怎样被散射的. “米氏散射”能解释一些现象,比如日落时云彩为什么会呈现红色(在尘埃和水粒子层面的散射),而“瑞利散射”能解释为什么天空是蓝色的(在子层面的 散射).

潞西市17653238521: 为什么月亮是白色
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