为什么当粒子直径小于光的波长时,会使光发生散射?此问题属于物理学现象.
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 03:28:22
为什么当粒子直径小于光的波长时,会使光发生散射?此问题属于物理学现象.
为什么当粒子直径小于光的波长时,会使光发生散射?
此问题属于物理学现象.
为什么当粒子直径小于光的波长时,会使光发生散射?此问题属于物理学现象.
散射是一种普遍存在的光学现象.在光通过各种浑浊介质时,有一部分光会向四方散射,沿原来的入射或折射方向传播的光束减弱了,即使不迎着入射光束的方向,人们也能够清楚地看到这些介质散射的光.这种现象就是光的散射.
在光学中的定义,散射就是由于介质中存在的微小粒子（异质体）或者分子对光的作用,使光束偏离原来的传播方向而向四周传播的现象.
浑浊介质有多种不同的形式.主要是以下几种：
1．气体中混有固体微粒,即大气中有烟,灰尘；
2．气体中混有微小液滴,就象雾；
3．液体中混有固体微粒,称为悬浊液；
4．液体中混有另一种液体的微小液滴,称为乳剂.
当光通过这些介质时都会发生散射.我们平时说,光是直线传播的（这里不考虑光的衍射）,但是实际上光波只有在真空或均匀介质中传播时,才有确定的传播方向.
如果介质不均匀,即有异质体存在,就会有散射现象.实验发现,这里的关键是折射率的不同,如果两种物质的折射率相同,把它们混在一起时就和只有一种介质一样,并没有散射光.浑浊介质中的异质体的线度要比光的波长大时,散射作用是很强的,这种散射也称丁达尔散射或者丁达尔效应.丁达尔散射的强度是与光波波长无关的,因此,当入射光是白光时,我们看到的散射光也是白光.
另外,即使仔细清除所有的杂质,即在非常纯粹的气体或液体中,由于分子的热运动引起了介质密度的涨落而造成折射率不均匀,也会有散射现象发生.虽然它们的散射强度远远小于丁达尔散射,但这种现象还是普遍存在的.我们称光在这种纯粹物质中的散射为分子散射.
实验证明,极微小异质体（异质体线度比入射光波长小很多）产生的散射和分子散射的散射规律与大颗粒异质体散射（丁达尔散射）不同,其散射强度是与入射光的波长有关的,即散射强度与光波波长的四次方成反比,这就是瑞利散射定律.这类散射也称为瑞利散射.瑞利散射时,由于蓝光波长较短,其散射强度就比波长较长的红光强,因此散射光中蓝光的成份较多.