Η βασική διαφορά μεταξύ της διασποράς και της σκέδασης του φωτός είναι ότι η διασπορά του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η ταχύτητα φάσης ενός φωτεινού κύματος εξαρτάται από τη συχνότητά του, ενώ η σκέδαση του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η κινούμενη ακτινοβολία φωτός είναι αναγκάζονται να αποκλίνουν από μια ευθεία τροχιά λόγω εντοπισμένων ανομοιομορφιών στο μέσο από το οποίο διέρχεται το φως.
Το φως είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που μπορεί να δείξει τις ιδιότητες τόσο των κυμάτων όσο και των σωματιδίων. Είναι μια μορφή ενέργειας. Η διασπορά και η σκέδαση είναι δύο σημαντικά φαινόμενα που περιγράφονται σχετικά με την φωτεινή ενέργεια.
Τι είναι η Διασπορά του Φωτός;
Η διασπορά του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η ταχύτητα φάσης ενός φωτεινού κύματος εξαρτάται από τη συχνότητά του. Σε αυτόν τον ορισμό, ο όρος ταχύτητα φάσης αναφέρεται στον ρυθμό με τον οποίο το κύμα φωτός διαδίδεται μέσω του μέσου. Τα μέσα μέσω των οποίων μπορεί να διασκορπιστεί το φως ονομάζονται μέσα διασποράς. Ωστόσο, ο όρος διασπορά μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο με ελαφρά κύματα αλλά και με οποιοδήποτε είδος κυματικής κίνησης, συμπεριλαμβανομένης της ακουστικής διασποράς στην περίπτωση ηχητικών και σεισμικών κυμάτων κ.λπ.
Εικόνα 01: Διασπορά του φωτός μέσω ενός πρίσματος
Η πιο κοινή συνέπεια όσον αφορά τη διασπορά στην οπτική είναι η αλλαγή στη γωνία διάθλασης διαφορετικών χρωμάτων φωτός. Αυτό συμβαίνει στο φάσμα που παράγεται μέσω ενός πρίσματος διασποράς και στη χρωματική εκτροπή των φακών. Για παράδειγμα, ένα ουράνιο τόξο είναι αποτέλεσμα της διασποράς του λευκού φωτός με τον χωρικό διαχωρισμό του λευκού φωτός στα συστατικά του χρώματα που έχουν διαφορετικά μήκη κύματος.
Σε οπτικές εφαρμογές, η διασπορά υλικού έρχεται είτε ως επιθυμητό είτε ως ανεπιθύμητο αποτέλεσμα όπου η διασπορά των γυάλινων πρισμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή φασματόμετρων και φασματοραδιομέτρων. Ωστόσο, είναι σημαντικό να μελετηθεί ο έλεγχος διασποράς σε λέιζερ που παράγουν βραχείς παλμούς.
Τι είναι η Σκέδαση Φωτός;
Η σκέδαση του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η κινούμενη ακτινοβολία φωτός αναγκάζεται να αποκλίνει από μια ευθεία τροχιά λόγω εντοπισμένων ανομοιομορφιών στο μέσο από το οποίο διέρχεται το φως. Η σκέδαση μπορεί να συμβεί και με ηχητικά κύματα. Αυτή η διαδικασία σκέδασης περιλαμβάνει απόκλιση της ανακλώμενης ακτινοβολίας από τη γωνία που προβλέπεται από το νόμο της ανάκλασης. Εδώ, η ανάκλαση που εμφανίζεται σχετικά με την ακτινοβολία ονομάζεται συχνά ως διάχυτες αντανακλάσεις (ομοίως, οι μη σκεδασμένες αντανακλάσεις ονομάζονται κατοπτρικές αντανακλάσεις).
Απλώς, η σκέδαση του φωτός αναφέρεται στις συγκρούσεις σωματιδίων-σωματιδίων μεταξύ μορίων, ατόμων, ηλεκτρονίων, φωτονίων και άλλων σωματιδίων. Ένα παράδειγμα είναι η σκέδαση των κοσμικών ακτίνων που λαμβάνει χώρα στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης.
Εικόνα 02: Ζωδιακό φως – ένα διάχυτο ορατό φως στον νυχτερινό ουρανό που προκαλείται από τη διασπορά του ηλιακού φωτός από σωματίδια σκόνης που εξαπλώνονται στο επίπεδο του ηλιακού συστήματος.
Οι διάφορες μορφές ανομοιομορφιών που μπορούν να προκαλέσουν σκέδαση ονομάζονται scatterers ή scattering centres. Μερικά παραδείγματα για αυτόν τον τύπο ανομοιομορφιών περιλαμβάνουν σωματίδια, φυσαλίδες, σταγονίδια, διακυμάνσεις πυκνότητας σε υγρά κ.λπ.
Οι περιοχές όπου έχει εφαρμογές η επίδραση σκέδασης του φωτός περιλαμβάνουν ιατρικές εφαρμογές, επιθεώρηση ημιαγωγών, παρακολούθηση της διαδικασίας πολυμερισμού, αναγνώριση ελαττωμάτων σε μονοκρυσταλλικά στερεά κ.λπ.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της διασποράς και της σκέδασης του φωτός;
Η διασπορά και η σκέδαση είναι δύο σημαντικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα στα μέσα μέσω του μέσου που μπορεί να περάσει το φως. Η βασική διαφορά μεταξύ της διασποράς και της σκέδασης του φωτός είναι ότι η διασπορά του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η ταχύτητα φάσης ενός φωτεινού κύματος εξαρτάται από τη συχνότητά του, ενώ η σκέδαση του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η κινούμενη ακτινοβολία φωτός αναγκάζεται να αποκλίνει από ευθεία τροχιά από εντοπισμένες ανομοιομορφίες στο μέσο από το οποίο διέρχεται το φως.
Το παρακάτω infographic δείχνει τις διαφορές μεταξύ της διασποράς και της σκέδασης του φωτός σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Διασπορά εναντίον Σκέδασης Φωτός
Οι όροι διασπορά και σκέδαση συζητούνται σχετικά με κινούμενα κύματα όπως το φως και ο ήχος. Η βασική διαφορά μεταξύ της διασποράς και της σκέδασης του φωτός είναι ότι η διασπορά του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η ταχύτητα φάσης ενός φωτεινού κύματος εξαρτάται από τη συχνότητά του, ενώ η σκέδαση του φωτός είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η κινούμενη ακτινοβολία φωτός αναγκάζεται να αποκλίνει από ευθεία τροχιά από εντοπισμένες ανομοιομορφίες στο μέσο από το οποίο διέρχεται το φως.
