Lord Rayleigh (1842. gada 12. novembris) tika atklāts, ka Rayleigh izkliedējas. Mēs zinām gaismas fenomenu, kas ir refleksija un refrakcija . Daļiņas atmosfērā sauc par izkliedi, jo, gaismai nonākot atmosfērā, šīs daļiņas tiks izkliedētas gaismās. Šo refrakcijas fenomenu var saukt par gaismas izkliedi. Ir divu veidu izkliedes, piemēram, elastīgas un neelastīgas. Rayleigh, Mie un neselektīvās izkliedes ir elastīgas izkliedes, un Brillou, Raman, Elastīgs rentgens, Compton ir elastīgās izkliedes. Šajā rakstā īsumā tiek apspriests viens elastīgās izkliedes veids, proti, Reils.
Kas ir Reila izkaisīšana?
Definīcija: Rayleigh ir molekulu izkliede ar gāzi zemes atmosfērā. Izkliedēšanas stiprums ir atkarīgs no gaismas viļņa garuma un arī no daļiņu lieluma. Kompozīcijas variāciju dēļ tiek radīta staru vai lineārā izkliede.
Gaismas izkliedēšana
Ikdienas dzīvē mēs esam šķērsojuši dažas brīnišķīgas parādības, piemēram, debess zilo krāsu, dziļūdens ūdens krāsu, saules apsārtumu saullēktā un saulrietā utt. Kad gaismas stars nokrīt atomu, tas izraisa elektrona atomā vibrāciju. Savukārt vibrējošie elektroni atkal izstaro gaismu visos virzienos, un šo procesu sauc par izkliedi.
Zemes atmosfērā ir gaisa molekulas un citas sīkas daļiņas, kad saules gaisma šķērso atmosfēru, un to izkliedē liels skaits atmosfērā esošo daļiņu. Saskaņā ar Rayleigh izkliedes likumu (RSL) gaismas izkliedes intensitāte mainās otrādi kā ceturtā augstuma viļņa garuma daļa (1 / h4). Salīdzinot ar garākiem viļņu garumiem, īsāki viļņu garumi tiek izkaisīti vairāk. Lineārā izkliedes diagramma parādīta zemāk redzamajā attēlā.
Reila izkaisīšana
Saskaņā ar RSL zilās krāsas gaisma ir izkliedēta vairāk nekā sarkanā gaisma, jo šī iemesla dēļ debesis parādās zilā krāsā. Saullēktā un saulē norietošie saules stari ceļo lielu daļu atmosfēras. Tāpēc lielākā daļa zilās gaismas tiek izkliedēta un novērotāju sasniedz tikai sarkanā gaisma. Tāpēc saule saules gaismā un saulrietā parādās sarkana.
Gaismas izkliedes gadījumā gandrīz visa izkliedētā gaisma tiek novērota tādā pašā frekvencē kā krītošais starojums. Šo fenomenu sauc par elastīgu vai staru vai lineāru izkliedi, tomēr lielais Indijas ārsts Dr. C. V. Ramans novēroja, ka gaismas izkliedēšanai ir diskrētas frekvences virs un zem 1928. gadā notikušās frekvences. vienoties (gaismas noteikšana un diapazona noteikšana), laika apstākļu radars utt.
Reila izkliedētie zaudējumi
Izkliedes zudumi pastāv optiskajās šķiedrās, jo mikroskopiski mainās materiāla blīvums un sastāvs. Tā kā stikls sastāv no nejauši savienotiem tīkliem molekulārajos un vairākos oksīdos, piemēram, silīcija oksīdā, GeOdiviuc Tie ir galvenie kompozīcijas struktūras svārstību izmantošanas veidi. Šie divi efekti izraisa gaismas laušanas un staru gaismas izkliedes variācijas.
Izkliedējošās gaismas, pateicoties nelielām lokalizētām izmaiņām serdes un apšuvuma materiāla refrakcijas indeksā. Šie ir divi cēloņi šķiedru ražošanas laikā. Pirmais ir saistīts ar nelielām sastāvdaļu sajaukšanās svārstībām, un otrs cēlonis ir nelielas blīvuma izmaiņas, sacietējot. Zemāk redzamajā attēlā grafiski parādīta sakarība starp starojuma viļņa garumu un izkliedes zudumu.
Zaudējumu izkliedēšana
Kad gaismas stars nokļūst šādās zonās, tas izkliedējas visos virzienos, viena komponenta stikla izkliedes zudumu nosaka
Ascat= 8π3/ 3λ4(ndivi- 1)diviTOBTfBT
Kur n = refrakcijas indekss
TOB= Boltzmana konstante
BT= Izotermiskā saspiežamība
Tf= Berzes temperatūra
Pamatojoties uz bezizmēra parametru, gaismas izkliede ir sadalīta trīs jomās un tiek definēta kā
A = πDp / λ
Kur Dp = daļiņas apkārtmērs
λ = krītošais viļņa garuma starojums
Reils ir proporcionāls un P (r), A (r) un r. Matemātisko izteiksmi sniedz
α = αR+ αIEKŠ+ αOH+ αIR+ αUV+ αIEKŠ
Kur αR= RSL
aIEKŠ= Nepilnības zudums
aOH= Absorbcijas zudums
aIR= Infrasarkanās absorbcijas zudums
aUV= Ultravioletās absorbcijas zudums
aIEKŠ= Citu piemaisījumu absorbcijas zudums
An αIR(infrasarkano staru absorbcijas zudums) matemātiski izsaka kā
aIR= C exp (-D / λ)
Kur ‘C’ ir koeficients un D ir atkarīgs no materiāliem
Zaudējums ir proporcionāls λ4un uz P (r), A (r) un r. Matemātisko izteiksmi sniedz
aR= 1 / λ4∫0+ ∞A (r) P (r) rdr / ∫0+ ∞P (r) rdr
Kur A (r) = lineārās izkliedes koeficients
P (r) = gaismas intensitātes izplatīšanās
‘R’ = radiālais attālums
Šī ir lineārās izkliedes zuduma teorija.
Atšķirība starp Reila un Mie izkliedi
Atšķirība starp šiem diviem ir aplūkota turpmāk.
| S.NO | Reila vai lineārā izkliede | Mie izkliedēšana |
| 1 | InReils vai lineārsizkliedējot, daļiņu izmērs ir mazāks par viļņa garumu | Mtiizkliedējot, daļiņu izmērs ir lielāks par viļņa garumu |
| divi | Šajā izkliedē ir atkarīga no viļņa garuma | Šajā izkliedē atkarība no viļņa garuma ir vāja |
| 3 | Tā ir lineāra izkliede | Tā ir arī lineāra izkliede |
| 4 | Daļiņu veids šajāizkliedēšana ir gaisa molekulas | Daļiņu veids Mtiizkliedēšana ir dūmi, tvaiki un dūmaka |
| 5 | Gaisa molekulas daļiņu diametrs ir 0,0001 līdz 0,001 mikrometri, un gaisa molekulu parādības ir zilas debesis un sarkani saulrieti | Aerosolu daļiņu diametrs Mtiizkliede ir no 0,01 līdz 1,0 mikrometriem, un aerosolu (piesārņotāju) parādība ir brūngana smoga |
Rayleigh izkliedēšana optiskajā šķiedrā
The optiskā šķiedra ir plāns, elastīgs un caurspīdīgs no optiski tīra silīcija dioksīda stikla un plastmasas. Optiskās šķiedras ir ātrākas, necaurlaidīgas elektromagnētiskiem traucējumiem, tās nevar aizdegties un signāla zudums ir mazāks. Kad gaismas stars, kas pārraida signālus, virzās no optiskās šķiedras, tad gaismas stiprums kļūst mazāks, šo gaismas jaudas zudumu parasti sauc par vājinājumu. Vājināšanai ir jābūt galvenajai prioritātei daudziem inženieriem, lai apsvērtu optisko šķiedru izvēli un apstrādi.
Visi objekti visi izkliedē gaismas, tas nozīmē atstaroto gaismu, kas tos apgaismo visos virzienos. Raidligh vai lineāro izkliedi izraisa iejaukšanās daļiņās, kas ir mazākas par gaismas viļņa garumu. Gaisma, kas pārvietojas pa šķiedru, mijiedarbojas ar daļiņām un pēc tam izkliedējas visos virzienos, tā rada enerģijas zudumus un vājināšanos datu pārraides laikā. Šī ir Rayleigh jeb lineārās izkliedes teorija optiskajās šķiedrās.
Bieži uzdotie jautājumi
1). Kas izraisa Reila vai lineāro izkliedi?
Rayleigh vai lineārās izkliedes cēloņi ir, tas izriet no neviendabīguma apšuvumā un serdenī. Blīvuma un sastāva variācijas un refrakcijas indeksa svārstības ir problēmas, kas rodas neviendabīguma dēļ.
2). Kurš atklāja Reila izkliedi?
Tika atklāts Džons Viljams Struts.
3). Kāda ir atšķirība starp Reila un Mie izkliedi?
Reila vai lineārajā izkliedē izkliedējošo daļiņu izmērs ir mazāks par starojuma viļņa garumu, bet Mie-izkliedē izkliedējošo daļiņu lielums un starojuma viļņa garums ir vienādi.
4). Kādi ir trīs izkliedes veidi?
Trīs izkliedes veidi ir rayleigh, neselektīva izkliede un Mie izkliede.
5). Kāda ir Reila attiecība?
Rayleigh attiecība ir viens no parametriem, ko izmanto gaismas izkliedes mērījumiem.
Šajā rakstā pārskats par Reila izkliede vai lineārā izkliede tiek apspriesta gaismas izkliede, izkliedes zudumi un atšķirība starp Reila un Mie izkliedi. Šeit ir jautājums, kādi ir Mie izkliedes cēloņi?
