Ключовата разлика между дисперсията и разсейването на светлината е, че дисперсията на светлината е явление, при което фазовата скорост на светлинната вълна зависи от нейната честота, докато разсейването на светлината е явление, при което движещото се излъчване на светлина е принудени да се отклоняват от правата траектория поради локализирани неравномерности в средата, през която преминава светлината.
Светлината е електромагнитно излъчване, което може да покаже свойствата както на вълните, така и на частиците. Това е форма на енергия. Дисперсията и разсейването са две важни явления, които са описани по отношение на светлинната енергия.
Какво е дисперсия на светлината?
Дисперсията на светлината е явление, при което фазовата скорост на светлинната вълна зависи от нейната честота. В тази дефиниция терминът фазова скорост се отнася до скоростта, с която светлинната вълна се разпространява през средата. Средите, през които светлината може да се разпръсне, се наричат диспергиращи среди. Терминът дисперсия обаче може да се използва не само със светлинни вълни, но и с всякакъв вид вълново движение, включително акустична дисперсия в случай на звукови и сеизмични вълни и др.
Фигура 01: Дисперсия на светлина през призма
Най-честата последица по отношение на дисперсията в оптиката е промяната в ъгъла на пречупване на различните цветове на светлината. Това се случва в спектъра, получен през дисперсионна призма, и в хроматичната аберация на лещите. Например дъгата е резултат от дисперсията на бялата светлина с пространственото разделяне на бялата светлина на нейните съставни цветове с различни дължини на вълната.
В оптичните приложения материалната дисперсия идва или като желан, или като нежелан ефект, когато дисперсията на стъклени призми може да се използва за конструиране на спектрометри и спектрорадиометри. Въпреки това е важно да се изследва контролът на дисперсията в лазери, които произвеждат къси импулси.
Какво е разсейване на светлината?
Разсейването на светлината е явление, при което движещо се излъчване на светлина е принудено да се отклони от права траектория поради локализирани нееднородности в средата, през която преминава светлината. Разсейването може да възникне и при звукови вълни. Този процес на разсейване включва отклонение на отразената радиация от ъгъла, предвиден от закона за отражение. Тук отражението, което възниква по отношение на радиацията, често се нарича дифузно отражение (по подобен начин неразпръснатите отражения се наричат огледални отражения).
Просто казано, разсейването на светлината се отнася до сблъсъците между частици между молекули, атоми, електрони, фотони и други частици. Пример за това е разсейването на космическите лъчи, което се случва в горната атмосфера на Земята.
Фигура 02: Зодиакална светлина – дифузна сияеща видима светлина в нощното небе, причинена от разсейване на слънчевата светлина от прахови частици, които се разпространяват в равнината на слънчевата система.
Различните форми на нееднородности, които могат да причинят разсейване, се наричат разсейватели или центрове на разсейване. Някои примери за този тип нееднородности включват частици, мехурчета, капчици, колебания на плътността на течности и др.
Областите, в които има приложение ефектът на разсейване на светлината, включват медицински приложения, инспекция на полупроводници, мониторинг на процеса на полимеризация, идентифициране на дефекти в монокристални твърди вещества и др.
Каква е разликата между дисперсията и разсейването на светлината?
Дисперсията и разсейването са две важни явления, които се случват в медиите чрез медиите, през които светлината може да премине. Ключовата разлика между дисперсията и разсейването на светлината е, че дисперсията на светлината е явление, при което фазовата скорост на светлинна вълна зависи от нейната честота, докато разсейването на светлината е явление, при което движещото се излъчване на светлина е принудено да се отклони от a права траектория чрез локализирани неравномерности в средата, през която преминава светлината.
Инфографиката по-долу показва разликите между дисперсията и разсейването на светлината в таблична форма.
Обобщение – Дисперсия срещу разсейване на светлина
Термините дисперсия и разсейване се обсъждат по отношение на движещи се вълни като светлина и звук. Ключовата разлика между дисперсията и разсейването на светлината е, че дисперсията на светлината е явление, при което фазовата скорост на светлинна вълна зависи от нейната честота, докато разсейването на светлината е явление, при което движещото се излъчване на светлина е принудено да се отклони от a права траектория чрез локализирани неравномерности в средата, през която преминава светлината.
