弹性散射,非弹性散射 s分波的微分散射截面 第七章 散射理论
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1、瑞利散射是一种由热力学涨落(如密度温度)所引起的弹性散射。
在固体中这种效应被缺陷和杂质的散射所掩盖,在流体中明显一些。
入射光在线度小于光波长的微粒上散射后散射光和入射光波长相同的现象。
由英国物理学家瑞利提出而得名。
分子散射光的强度与入射光的频率的四次方成正比。
瑞利散射公式为()()()2-422201+cos -1I d R V n I θπλθ-= 其中d 为散射粒子数,V 是粒子的提及,n 是折射率,θ是入射线与散射线之间的夹角,称为散射角。
波长愈短的电磁波,散射愈强烈,当电磁波波长大于1毫米时,瑞利散射可以忽略不计。
瑞利,英国人,十九世纪最著名的物理学家之一,1904年,他因和拉姆塞同时发现了惰性元素氩(Ar )而荣获了该年度的诺贝尔物理学奖。
非弹性散射射包括布里渊散射和拉曼散射。
2、 布里渊散射它是由于声波通过介质时所引起的折射率不均匀而产生的当波长较短的压缩波(例如声波)穿越固体或液体媒质时,引起的光的散射现象。
声波穿过媒质,将使媒质中存在以声速传播的压强起伏,引起媒质各处密度的起伏,从而产生对可见光的散射现象。
这种散射光的频率ν较入射光频率ν0有一个频移,ν-ν0,但其值很小,远小于喇曼散射的频移,且频移与散射角有关。
布里渊散射为美籍物理学家L.布里渊1922年首先研究在不同条件下,布里渊散射又分自发散射和受激散射两种形式光纤中的布里渊散射在注入光功率不高的情况下,光纤材料分子的布朗运动将产生声学噪声,当这种声学噪声在光纤中传播时,其压力差将引起光纤材料折射率的变化,从而对传输光产生自发散射作用,同时声波在材料中的传播将使压力差及折射率变化呈现周期性,导致散射光频率相对于传输光有一个多普勒频移,这种散射称为自发布里渊散射。
自发布里渊散射可用量子物理学解释如下:一个泵浦光子(注入光纤中的信号光)转换成一个新的频率较低的斯托克斯光子并同时产生一个新的声子;同样地,一个泵浦光子吸收一个声子的能量转换成一个新的频率较高的反斯托克斯光子。
光的散射原理及其应用1. 引言光是一种电磁波,它在传播时可以与物体发生相互作用。
其中,光的散射是光与物体发生相互作用后改变传播方向的一种现象。
光的散射可分为弹性散射和非弹性散射两种。
本文将介绍光的散射原理及其应用。
2. 光的散射原理光的散射原理是指光在传播过程中与微小尺寸的物体发生相互作用,并改变其传播方向的现象。
根据物体尺寸与光波长的相对大小,光的散射可以分为Rayleigh 散射、米氏散射和非弹性散射。
2.1 Rayleigh散射Rayleigh散射是指当散射物体的尺寸远小于入射光的波长时发生的散射现象。
Rayleigh散射使入射光产生向前、向后以及垂直方向散射的效应,造成物体呈现出蓝天、红晚霞等自然景观。
Rayleigh散射还是冬季天空呈现出深蓝色的原因。
2.2 米氏散射米氏散射是指当散射物体的尺寸与入射光的波长相当或略大于波长时发生的散射现象。
米氏散射使入射光的方向发生变化,但波长不变。
米氏散射在日常生活中的应用较少,但在科学研究和光学领域具有一定重要性。
2.3 非弹性散射非弹性散射是指当散射物体的结构与入射光的波长相当或大于波长时发生的散射现象。
非弹性散射使入射光的能量发生改变,例如荧光、拉曼散射等。
非弹性散射广泛应用于生物医学、环境监测以及材料表征等领域。
3. 光的散射应用光的散射在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些光的散射应用的例子:3.1 天文学天文学研究中,利用散射现象可以观察和研究星际尘埃、恒星大气以及行星大气等。
通过分析散射光的波长偏移,可以研究物体的组成、状态和运动等。
3.2 大气科学大气科学中,光的散射被广泛应用于大气质量检测、自然灾害预警等方面。
利用散射现象,可以观测大气中悬浮微粒的浓度、大小和成分,进而推断大气质量和污染程度。
3.3 光学通信光学通信中,光的散射被利用于光纤通信系统中的信号检测和衰减补偿。
通过检测散射光的强度和频率,可以判断信号的传输质量,并进行信号增强和补偿。
E E r 第一章—核反响堆的核物理根底直接相互作用:入射中子直接与靶核内的某个核子碰撞,使其从核里放射出来,而中子却留在了靶核内的核反响。
中子的散射:散射是使中于慢化(即使中子的动能减小)的主要核反响过程。
非弹性散射:中子首先被靶核吸取而形成处于激发态的复合核,然后靶核通过放出中子并放射 γ 射线而返回基态。
弹性散射:分为共振弹性散射和势散射。
微观截面:一个中子和一个靶核发生反响的几率。
宏观截面:一个中子和单位体积靶核发生反响的几率。
平均自由程:中子在介质中运动时,与原子核连续两次相互作用之间穿行的平均距离叫作平均自由程。
核反响率:每秒每单位体积内的中子与介质原子核发生作用的总次数(统计平均值)。
中子通量密度:某点处中子密度与相应的中子速度的乘积,表示单位体积内全部中子在单位时间内穿行距离的总和。
多普勒效应:由于靶核的热运动随温度的增加而增加,所以这时共振峰的宽度将随着温度的上升而增加,同时峰值也渐渐减小,这种现象称为多普勒效应或多普勒展宽。
瞬发中子和缓发中子:裂变中,99%以上的中子是在裂变的瞬间(约 10-14s)放射出来的,把这些中子叫瞬发中子;裂变中子中,还有小于1%的中子是在裂变碎片衰变过程中放射出来的,把这些中子叫缓发中子。
其次章—中子慢化和慢化能谱慢化时间:裂变中子能量由裂变能慢化到热能所需要的平均时间。
集中时间:无限介质内热中子在自产生至被俘获以前所经过的平均时间。
平均寿命:在反响堆动力学计算中往往需要用到快中子自裂变产生到慢化成为热中子,直至最终被俘获的平均时间,称为中子的平均寿命。
慢化密度:在 r 处每秒每单位体积内慢化到能量E 以下的中子数。
分界能或缝合能:通常把某个分界能量 以下的中子称为热中子, 称为分界能或缝合能。
c c第三章—中子集中理论中子角密度:在 r 处单位体积内和能量为 E 的单位能量间隔内,运动方向为 的单位立体角内的中子数目。
慢化长度:中子从慢化成为热中子处到被吸取为止在介质中运动所穿行的直线距离。
光的散射与散射理论光的散射是指当光线与物体表面相互作用时,光线发生方向的变化,从而在各个方向上扩散的现象。
散射理论则是用于解释光在散射过程中的物理现象和行为的理论框架。
本文将探讨光的散射原理以及相关的散射理论。
1. 光的散射原理光的散射是由于光线与物体表面发生碰撞或遇到不均匀介质时,其传播方向发生改变的现象。
散射可以分为弹性散射和非弹性散射两种类型。
1.1 弹性散射弹性散射是指在光与物体碰撞后,光的能量和频率不发生改变,但传播方向发生偏转的现象。
这种散射发生在比较小的颗粒或分子上,如气体的分子、悬浮在空气中的微粒等。
弹性散射的角度与入射角度相等,这符合反射定律。
1.2 非弹性散射非弹性散射是指在光与物体碰撞后,光的能量和频率发生变化的现象。
这种散射通常发生在光线经过较大分子或表面粗糙的物体时。
非弹性散射会导致光的频率发生变化,产生色散的效应,使光具有不同的波长和颜色。
2. 散射理论散射理论是用于解释光散射现象的理论框架,其中最重要的是散射方程和散射截面。
2.1 散射方程散射方程描述了光在与物体相互作用时传播方向的变化。
根据散射方程,可以计算出光在某一方向上的散射强度。
最常用的散射方程是著名的光的散射方程-拉德方程(Rayleigh Equation),适用于小尺寸比较小的颗粒的弹性散射。
2.2 散射截面散射截面是描述光与物体散射相互作用的物理量,表示单位面积上散射的光子数。
散射截面与散射器的大小、形状、材料以及光的波长等因素有关。
根据散射截面的大小,可以推断出物体对光的散射强度及方向分布的信息。
3. 应用与意义散射理论在多个领域中得到了广泛的应用,具有重要的科学研究价值和工程应用价值。
3.1 大气散射大气中的气体分子和悬浮微粒对太阳光的散射是引起蓝天和彩虹的重要原因。
通过研究大气散射,可以了解大气中的颗粒分布、浓度和物理特性等,对气象学和环境科学具有重要意义。
3.2 光学材料设计光的散射性质对于光学材料的设计和应用具有决定性的影响。
第七讲散射理论一、散射现象的一般描述1、什么是散射?简单地说,散射就是指粒子与粒子之间或粒子与力场之间的碰撞(相互作用)过程,是一种具有重要实际意义的现象,所以散射现象也称碰撞现象,其可以示意为:粒子流散射中心如:原子物理中的α粒子散射实验。
2、散射的分类:弹性散射:一粒子与另一粒子碰撞的过程中,只有动能的交换,粒子内部状态并无改变。
非弹性散射:两粒子碰撞中粒子的内部状态有所改变(例如原子被激发或电离)。
在这里我们只讨论弹性散射,即假设碰撞过程中粒子的内部状态未变,并假设散射中心质量很大、碰撞对其运动没有影响。
3、散射的经典力学描述从经典力学来看,在散射过程中,每个入射粒子都以一个确定的碰撞参数(瞄准距离)b 和方位角0ϕ射向靶子,由于靶子的作用,入射粒子的轨道将发生偏转,沿某方向(,)θϕ出射。
例如在α粒子的散射实验中,有22cot 422M b Ze θυπε= (偏转角θ与瞄准距离之间的关系) 那些瞄准距离在b b db -和之间的α粒子,散射后,必定向着d θθθ+和之间的角度射出,如下图所示:凡通过图中所示环形面积d σ的α粒子,必定散射到角度在d θθθ+和之间的一个空心圆锥体之中。
环形面积d σ称为有效散射截面,又称微分截面。
且2222401()()4sin 2Ze d d M σθπευΩ= 然而,在散射实验中,人们并不对每个粒子的轨道感兴趣,而是研究入射粒子束经过散射后沿不同方向出射的分布。
设一束粒子流以稳定的入射流强度沿Z 轴方向射向靶粒子A ,由于靶粒子的作用,设在单位时间内有dn 个粒子沿(,)θϕ方向的立体角d Ω中射出,显然,,(,)dn Nd dn q Nd θϕ∝Ω=Ω令,即1(,)()dn q N d θϕ=Ω显然,(,)q θϕ具有面积的量纲,称为微分散射截面。
微分散射截面),(ϕθq 表示单位时间内散射到单位立体角Ωd (面积/距离平方)的粒子数占总粒子数比率,即Ω=Nd q dn ),(ϕθ。
光的散射原理和定义光的散射是指当光线与物质相互作用时,光的传播方向发生改变并且在各个方向上都呈现出强度的衰减。
在日常生活中,我们能够观察到许多光的散射现象,比如蓝天和彩虹。
在科学研究中,散射现象也是非常重要的,因为它可以用来研究物质的结构、组成和性质。
光的散射可以分为弹性散射和非弹性散射两种情况。
弹性散射是指光与物质相互作用后,光的频率、能量和波长不发生变化,只是传播方向发生改变。
在弹性散射过程中,光的散射角度和入射角度是相等的,根据散射角度的不同,可以将光的散射分为前向散射、后向散射和侧向散射。
非弹性散射是指光与物质相互作用后,光的频率、能量或波长发生变化。
根据光的频率、能量和波长的变化情况,非弹性散射可以分为拉曼散射、布喇格散射等。
拉曼散射是指光在物质中发生频率的变化,布喇格散射是指光在光栅中发生能量或波长的变化。
光的散射现象是由光的相互作用和物质的性质共同决定的。
光与物质相互作用时,会发生电磁波与物质的电子或原子核的相互作用,从而引起光的散射。
根据散射介质的不同,光的散射可以分为均匀介质中的散射和非均匀介质中的散射。
在均匀介质中的散射中,光的散射是由于均匀介质中的微观粒子与入射光的相互作用引起的。
在非均匀介质中的散射中,由于物质的不均匀性导致光的传播方向发生改变。
非均匀介质中的散射现象主要包括多次散射、相干散射和平均散射等。
光的散射现象在科学研究和技术应用中具有非常重要的意义。
通过研究光的散射现象,可以获得物质的结构、组成和性质等信息。
比如,通过测量散射光的强度和散射角度的关系,可以获取物质的粒径分布;通过测量散射光的偏振状态,可以了解物质的晶体结构。
此外,光的散射现象还广泛应用于生物医学领域、材料科学和环境监测等领域。
比如,在生物医学领域,通过测量散射光的特性可以用于人体组织的病变诊断和治疗监控;在材料科学领域,通过散射光的研究可以提高材料的光学性能和电子性能;在环境监测领域,通过测量散射光的强度和频率可以判断大气污染物的浓度和类型。
散射的原理散射是光线或粒子束遇到介质的不规则表面或粒子时发生的现象。
在散射过程中,光线或粒子束的传播方向发生改变,而能量、频率和波长基本保持不变。
散射现象在日常生活中随处可见,比如太阳光穿过云层时的散射现象就是一种常见的散射现象。
散射的原理可以用来解释光线或粒子束传播的路径和强度。
当光线或粒子束遇到介质的表面时,由于介质表面的不规则性,光线或粒子束的传播方向会发生改变。
这种改变是由于介质中的分子或原子对光线或粒子束的散射作用所致。
散射可以分为弹性散射和非弹性散射两种类型。
弹性散射是指在散射过程中,光线或粒子束的能量和频率保持不变。
这种散射发生在介质中的分子或原子对光线或粒子束的散射作用较弱的情况下。
在弹性散射中,光线或粒子束的传播方向发生改变,但其能量和频率不发生变化。
这种散射现象可以用来解释太阳光穿过云层时的散射现象。
云层中的水滴或冰晶对太阳光的散射作用使得光线的传播方向发生改变,从而形成了我们常见的云彩。
非弹性散射是指在散射过程中,光线或粒子束的能量和频率发生变化。
这种散射发生在介质中的分子或原子对光线或粒子束的散射作用较强的情况下。
在非弹性散射中,光线或粒子束的传播方向发生改变,同时其能量和频率也发生变化。
这种散射现象在物理学和化学领域中有着重要的应用。
例如,拉曼散射是一种常用的非弹性散射技术,它可以通过测量散射光的频率和强度来研究物质的结构和性质。
散射现象不仅在光学和粒子物理中有着重要的应用,还在大气科学和地球科学研究中起着重要的作用。
大气层中的散射现象对于太阳辐射的传播和地球表面的能量平衡有着重要的影响。
大气中的气溶胶和云粒子对太阳光的散射作用使得地球表面接收到的太阳辐射减弱,从而影响了地球的气候和气象变化。
散射是光线或粒子束遇到介质的不规则表面或粒子时发生的现象。
散射现象可以用来解释光线或粒子束传播的路径和强度变化。
弹性散射和非弹性散射是散射现象的两种基本类型。
散射现象在物理学、化学、大气科学和地球科学等领域中有着广泛的应用。
第七章 散射理论本章介绍:前面讨论了薛定谔方程中的束缚态问题。
而对于能量连续的散射态,能级间隔趋于零,因此一般说来,不能用微扰论来处理。
另一方面,微观粒子之间的散射或称碰撞过程的研究,对于了解许多实验现象十分重要,所以,建立一套散射理论无论从实验上看,还是使理论更加完善上看,都是完全必要的。
本章将分别就弹性散射和非弹性散射,按入射粒子的能量高低,分别建立不同的散射理论,并介绍了分波法和玻恩近似两种处理散射问题的近似方法。
7.1 散射截面在经典力学中,弹性散射是按照粒子在散射过程中,同时满足动量守恒和能量守恒来定义的。
在量子力学中,一般说来,除非完全略去粒子之间的相互作用势能,否则,动量将不守恒。
因此,在量子力学中,不可能按经典力学的公式来定义弹性散射。
在量子力学中,如果在散射过程中两粒子之间只有动量交换,粒子由内部运动状态决定,则这种碰撞过程成为弹性散射。
如果在散射过程中粒子内部运动状态有所变化,如激发、电离等则称为非弹性散射。
本章只讨论弹性散射问题。
考虑一束入射粒子流向粒子A 射来,取粒子流入射方向为z 轴。
A 为散射中心。
为讨论方便起见,假定A 的质量比入射粒子大得多,由碰撞引起的A 的运动可以忽略。
应当指出,散射过程是两体问题。
因为它涉及两个互相散射的粒子。
对于两体问题,最好的处理方法是采用质心坐标系。
因为在质心坐标系中,一个两体问题将被归结为一个粒子因为与质心的相互作用而被散射。
另一粒子的运动可对称给出。
从而归结为单体问题。
如果散射中心粒子A 的质量比入射粒子大得多,可以认为质心就在A 上,这样就使问题处理简单多了。
如图所示,入射粒子受A 的作用而偏离原来的运动方向,发生散射。
图中A 角为散射粒子的方向与入射粒子方向的夹角,称为散射角。
单位时间内散射到面积元dS 上的粒子数dn 应与dS 成正比,而与dS 到A 点的距离r 的平方成反比,即与dS 对A 所张的立体角成比例:2~dSdn d r=Ω同时,dn 还应与入射粒子流强度N 成正比。
光的散射原理的应用1. 简介散射是光与物质相互作用后,沿着非直线路径传播的现象。
光的散射原理广泛应用于科学研究、工程技术和日常生活中。
本文将介绍光的散射原理及其应用。
2. 光的散射原理光的散射是由于光与物质之间的相互作用引起的。
光在物体表面或介质中传播时,会与物体的分子或微粒发生碰撞,改变光的传播方向。
根据散射光的方向和波长,可以分为弹性散射和非弹性散射。
1.弹性散射:散射光的波长和入射光相同,只是方向发生改变。
弹性散射主要用于研究物质的结构和性质,如散射光谱分析。
2.非弹性散射:散射光的波长发生改变,由于光与物质发生相互作用而吸收和释放能量。
非弹性散射广泛应用于材料表征、成像技术和光学设备中。
3. 光的散射应用光的散射原理在许多领域中都有广泛的应用。
以下是几个应用的例子:1.智能交通:利用散射光进行车辆追踪和监测。
通过使用红外散射技术,可以在雨雾天气中检测到道路上的障碍物,提高车辆安全性。
2.手机屏幕:利用散射技术在手机屏幕上产生均匀的光亮效果,提供更好的视觉体验。
3.医学成像:利用非弹性散射来实现生物组织的成像。
例如,散射光断层扫描技术可用于皮肤癌的早期检测和诊断。
4.光纤通信:利用光的散射现象来传输和扩散光信号。
光纤通信是现代通信技术中最重要的组成部分之一。
5.环境监测:利用散射光进行大气污染和水质监测。
通过分析散射光的特征,可以确定空气中的颗粒物和水中的溶解物质浓度。
4. 总结光的散射原理是光学研究和应用中的一个重要概念。
通过理解和应用散射原理,我们可以在各个领域中使用光的散射来实现不同的功能和应用。
从智能交通到医学成像,再到环境监测,光的散射在现代科学和技术中发挥着重要的作用。
第七讲散射理论一、散射现象的一般描述1、什么是散射?简单地说,散射就是指粒子与粒子之间或粒子与力场之间的碰撞(相互作用)过程,是一种具有重要实际意义的现象,所以散射现象也称碰撞现象,其可以示意为:粒子流散射中心如:原子物理中的α粒子散射实验。
2、散射的分类:弹性散射:一粒子与另一粒子碰撞的过程中,只有动能的交换,粒子内部状态并无改变。
非弹性散射:两粒子碰撞中粒子的内部状态有所改变(例如原子被激发或电离)。
在这里我们只讨论弹性散射,即假设碰撞过程中粒子的内部状态未变,并假设散射中心质量很大、碰撞对其运动没有影响。
3、散射的经典力学描述从经典力学来看,在散射过程中,每个入射粒子都以一个确定的碰撞参数(瞄准距离)b 和方位角0ϕ射向靶子,由于靶子的作用,入射粒子的轨道将发生偏转,沿某方向(,)θϕ出射。
例如在α粒子的散射实验中,有22cot 422M b Ze θυπε= (偏转角θ与瞄准距离之间的关系) 那些瞄准距离在b b db -和之间的α粒子,散射后,必定向着d θθθ+和之间的角度射出,如下图所示:凡通过图中所示环形面积d σ的α粒子,必定散射到角度在d θθθ+和之间的一个空心圆锥体之中。
环形面积d σ称为有效散射截面,又称微分截面。
且2222401()()4sin 2Ze d d M σθπευΩ= 然而,在散射实验中,人们并不对每个粒子的轨道感兴趣,而是研究入射粒子束经过散射后沿不同方向出射的分布。
设一束粒子流以稳定的入射流强度沿Z 轴方向射向靶粒子A ,由于靶粒子的作用,设在单位时间内有dn 个粒子沿(,)θϕ方向的立体角d Ω中射出,显然,,(,)dn Nd dn q Nd θϕ∝Ω=Ω令,即1(,)()dn q N d θϕ=Ω显然,(,)q θϕ具有面积的量纲,称为微分散射截面。
微分散射截面),(ϕθq 表示单位时间内散射到单位立体角Ωd (面积/距离平方)的粒子数占总粒子数比率,即Ω=Nd q dn ),(ϕθ。
量子力学中的散射理论描述粒子的散射过程量子力学是研究微观粒子行为的一门物理学分支,它的发展与量子力学的理论描述密切相关。
而散射理论是量子力学的重要组成部分,用于描述粒子在相互作用中的散射过程。
本文将介绍量子力学中的散射理论以及其对粒子散射过程的描述。
一、量子力学中的散射理论概述量子力学中的散射理论是通过概率幅来描述粒子在相互作用下的散射过程。
在经典物理中,我们可以通过牛顿力学来描述散射,但在微观级别下,粒子的行为更符合量子力学的描述方式。
因此,散射理论在量子力学中具有重要的地位。
二、散射理论的数学表达在量子力学中,散射理论通常通过散射振幅或戴逊级数来描述粒子的散射过程。
散射振幅是描述粒子从入射态到出射态的转化概率的数学量,它是描述粒子散射特性的重要参数。
戴逊级数则是对散射振幅进行级数展开的一种方法,可以用于计算粒子的散射截面等物理量。
三、粒子散射过程的描述散射过程可以分为弹性散射和非弹性散射两种情况。
在弹性散射中,入射粒子与散射体发生碰撞后,能量和动量守恒,粒子的总能量和总动量保持不变。
而在非弹性散射中,散射体吸收或释放能量,导致粒子的能量和动量发生改变。
四、散射理论的应用散射理论在很多领域中都有广泛的应用,例如核物理、粒子物理以及凝聚态物理等。
在核物理中,散射理论可以用于研究核反应的过程和特性;在粒子物理中,散射理论可以用于描述粒子的散射截面和相互作用力等;在凝聚态物理中,散射理论可以用于研究电子在晶体中的散射行为。
五、散射理论的发展与挑战散射理论的发展离不开实验数据的支持和理论假设的验证。
随着实验技术的不断进步,我们对散射过程的理解也变得更加深入。
然而,粒子之间的相互作用往往非常复杂,对于一些复杂系统的散射理论仍面临一定的挑战。
六、结语通过散射理论,我们可以更好地理解粒子在相互作用下的行为。
量子力学中的散射理论为实验数据的解释和理论模型的构建提供了重要的工具和方法。
希望随着研究的深入,我们能够对散射过程有更深入的认识,从而推动物理学的发展。
光学现象散射一、散射的概念散射是指光线在传播过程中遇到不均匀介质,发生方向改变的现象。
在散射过程中,光子与介质内部原子或分子相互作用,改变了光的传播方向,从而使得光线呈现出不同的分布。
散射现象在日常生活中随处可见,比如太阳光穿过云层产生的蓝天现象、太阳光照射水面产生的闪光等。
二、散射的原理散射现象可由光线与介质中原子或分子的相互作用来解释。
当光线射入介质时,光子会与介质中的原子或分子相互作用。
这种相互作用分为弹性散射和非弹性散射两种情况。
2.1 弹性散射弹性散射是指光子与原子或分子发生碰撞,但其能量和频率不发生变化。
在弹性散射过程中,光子的能量仅被转移给被散射的原子或分子,而光的频率和波长保持不变。
这是因为在碰撞中,能级的差距较大,光子与原子或分子发生能量交换的几率较小。
2.2 非弹性散射非弹性散射是指光子与原子或分子发生碰撞后,其能量和频率发生变化。
在非弹性散射过程中,光子的能量被转移给被散射的原子或分子,并导致其能级发生变化。
由于能级的变化,光子的频率和波长也随之改变。
非弹性散射常见的现象有光的吸收和发射现象。
三、散射的类型根据散射介质的特点和散射颗粒的尺寸,散射可分为多种类型,包括弹性散射、瑞利散射、米氏散射和拉曼散射等。
3.1 弹性散射弹性散射是指在散射过程中,光子与散射颗粒发生弹性碰撞,能量和频率不受影响。
常见的弹性散射现象有太阳光经过大气层散射形成蓝天现象和云层散射形成云的白色等。
3.2 瑞利散射瑞利散射是指在散射过程中,光的波长远大于散射颗粒的尺寸,散射的方向呈向前准直性。
瑞利散射常见的现象有太阳光穿过大气中的气溶胶颗粒散射,形成日出和日落时的红色和橙色景色。
3.3 米氏散射米氏散射是指在散射过程中,光的波长与散射颗粒的尺寸相当,散射的方向呈均匀分布。
米氏散射常见的现象有天空中的云朵和烟雾中的光散射。
3.4 拉曼散射拉曼散射是指光子在散射过程中与散射颗粒发生非弹性碰撞,能量和频率发生变化。