Ключевое различие между дисперсией и рассеянием света заключается в том, что дисперсия света - это явление, при котором фазовая скорость световой волны зависит от ее частоты, тогда как рассеяние света - это явление, при котором движущееся излучение света вынуждены отклоняться от прямой траектории из-за локализованных неоднородностей в среде, через которую проходит свет.
Свет - это электромагнитное излучение, которое может проявлять свойства как волн, так и частиц. Это форма энергии. Дисперсия и рассеяние - два важных явления, которые описываются применительно к световой энергии.
Что такое рассеивание света?
Дисперсия света – это явление, при котором фазовая скорость световой волны зависит от ее частоты. В этом определении термин фазовая скорость относится к скорости, с которой световая волна распространяется через среду. Среды, в которых может распространяться свет, называются рассеивающими средами. Однако термин дисперсия может применяться не только к световым волнам, но и к любому виду волнового движения, включая акустическую дисперсию в случае звуковых и сейсмических волн и т. д.
Рисунок 01: Рассеивание света через призму
Наиболее распространенным последствием дисперсии в оптике является изменение угла преломления света разных цветов. Это происходит в спектре, полученном через рассеивающую призму, и при хроматической аберрации линз. Например, радуга является результатом дисперсии белого света с пространственным разделением белого света на составляющие его цвета, имеющие разные длины волн.
В оптических приложениях дисперсия материала возникает либо как желательный, либо как нежелательный эффект, когда дисперсия стеклянных призм может использоваться для создания спектрометров и спектрорадиометров. Однако важно изучить управление дисперсией в лазерах, генерирующих короткие импульсы.
Что такое рассеяние света?
Рассеяние света - это явление, при котором движущееся излучение света вынуждено отклоняться от прямой траектории из-за локализованных неоднородностей в среде, через которую проходит свет. Рассеяние может происходить и со звуковыми волнами. Этот процесс рассеяния включает отклонение отраженного излучения от угла, предсказываемого законом отражения. Здесь отражение, возникающее относительно излучения, часто называют рассеянным отражением (аналогично нерассеянные отражения называют зеркальным отражением).
Проще говоря, рассеяние света относится к столкновениям частиц между молекулами, атомами, электронами, фотонами и другими частицами. Примером может служить рассеяние космических лучей в верхних слоях атмосферы Земли.
Рисунок 02: Зодиакальный свет – диффузное свечение видимого света в ночном небе, вызванное рассеянием солнечного света частицами пыли, разбросанными по плоскости Солнечной системы.
Различные формы неоднородностей, которые могут вызывать рассеяние, называются рассеивателями или центрами рассеяния. Некоторые примеры этого типа неоднородностей включают частицы, пузырьки, капли, колебания плотности в жидкостях и т. д.
Области, в которых эффект рассеяния света имеет применение, включают медицинские приложения, контроль полупроводников, мониторинг процесса полимеризации, идентификацию дефектов в монокристаллических твердых телах и т. д.
В чем разница между дисперсией и рассеянием света?
Дисперсия и рассеяние - два важных явления, которые происходят в средах через среду, через которую может проходить свет. Ключевое различие между дисперсией и рассеянием света состоит в том, что дисперсия света - это явление, при котором фазовая скорость световой волны зависит от ее частоты, тогда как рассеяние света - это явление, при котором движущееся излучение света вынуждено отклоняться от прямой траектории за счет локализованных неоднородностей в среде, через которую проходит свет.
Приведенная ниже инфографика показывает различия между дисперсией и рассеянием света в табличной форме.
Резюме – Дисперсия против рассеяния света
Термины дисперсия и рассеяние обсуждаются в отношении движущихся волн, таких как свет и звук. Ключевое различие между дисперсией и рассеянием света состоит в том, что дисперсия света - это явление, при котором фазовая скорость световой волны зависит от ее частоты, тогда как рассеяние света - это явление, при котором движущееся излучение света вынуждено отклоняться от прямой траектории за счет локализованных неоднородностей в среде, через которую проходит свет.
