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光散射原理

光散射原理指的是 當光 線遇到大 氣分子、 氣溶 膠粒子或其他微小粒子 時,光波 與其 發生相互作用, 從而向四面八方 發射出 頻率 與入射光相同但 強度 較弱的光, 這 種 現象 稱 為光散射。散射光的特 點是它的 傳播 方向 發生了改 變,部分光 線偏 離了原 來的路 徑。

根 據散射粒子的尺度 與入射光波 長的 關係,光散射可以分 為 兩 種主要 類型:

瑞利散射。 當散射粒子的尺度 遠小 於入射光的波 長 時,如大 氣分子 對可 見光的散射, 稱 為分子散射或瑞利散射。 這 種情 況下,散射光分 布均 勻且 對 稱。

米散射。 當散射粒子的尺度 與入射光波 長可比 擬 時,如 飄 塵粒子 對可 見光的散射,散射光的 強度分 布不 對 稱且更 為 複雜, 稱 為米散射。

此外,光的散射 還 包括丁 鐸 爾散射、分子散射、拉曼散射 布里 淵散射康普 頓散射等不同 類型, 這些散射 類型根 據光子 與物 質分子的相互作用方式不同而有所 區 別。例如,丁 鐸 爾散射和分子散射中,散射光的 頻率不 發生改 變;而在拉曼散射、 布里 淵散射和康普 頓散射中,光子的 頻率 會 發生改 變。

光散射是一 種普遍存在的光 學 現象,不 僅 發生在光 線穿 過大 氣 時,也 發生在光 線通 過其他介 質,如水 體或生物 組 織 時。它 對光的 傳播有重要影 響,如影 響天空的 顏色、太 陽光的 視 覺效果等。