Difusió de Rayleigh: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
m Robot afegeix: sk:Rayleighov rozptyl
orto + imatge
Línia 1:
[[Imatge:Penedès sunset.jpg|thumb|250px|La difusió de Rayleigh é la causa del color blau del cel i també és lorigen del cel rogenc durant l'[[ocàs]]]]
La '''difusió de Rayleigh''' (que rep el nom a partir de [[Lord Rayleigh]]) és la [[difusió (Òptica)|difusió]] de [[llum]] per partícules molt més petites que la [[longitud d'ona]] de la llum. Es produeix quan la llum es propaga per medis sòlids i líquids transparents, però és molt més apreciable en gasos. La difusió de Rayleigh de la llum solar per les partícules de l'[[atmosfera]] terrestre és una de les raons principals del color blau del cel.
 
La quantitat de '''difusió de Rayleigh''' (que pateixrep unel feixnom deen llumhonor depèna de[[Lord Rayleigh]]) és la grandària[[difusió (Òptica)|difusió]] de les[[llum]] per partícules difusoresmolt imés depetites que la [[longitud d'ona]] de la [[llum]]. EnEs concret,produeix el coeficient de difusió i, per tant, la intensitat dequan la llum difosa,es depènpropaga inversamentper demedis lasòlids quartai potèncialíquids de la longitud d'onatransparents, relacióperò conegudaés commolt «lleimés deapreciable Rayleigh»en (~els 1/''&lambda;''<sup>4</sup>)gasos. La difusió per part de partículesRayleigh de grandàriala superiorllum asolar unper desèles de la longitud d'ona es comportapartícules de forma diferent i s'explica amb l'anomenada «[[difusió de Mieatmosfera]]», queterrestre és una explicacióde mésles generalraons deprincipals ladel difusiócolor deblau radiaciódel electromagnèticacel.
 
La quantitat de difusió de Rayleigh que pateix un feix de llum depen de la grandària de les partícules difusores i de la longitud d'ona de la llum. En concret, el coeficient de difusió i, per tant, la intensitat de la llum difosa, depen inversament de la quarta potència de la longitud d'ona, relació coneguda com "llei de Rayleigh" (~ 1/''&lambda;''<sup>4</sup>). La difusió per part de partícules de grandària superior a un desè de la longitud d'ona es comporta de forma diferent i s'explica amb l'anomenada [[difusió de Mie]], que és una explicació més general de la difusió de [[radiació electromagnètica]].
 
La forta dependència de la difusió amb la longitud d'ona (~1/''&lambda;''<sup>-4</sup>) significa que a l'atmosfera la llum blava es difon molt més que la vermella. Això provoca que quan la llum del Sol travessa l'atmosfera la component blava es difongui molt més i d'aquesta manera hom veu llum blava de totes direccions, mentre que la part més vermella només es veu en la direcció directa del Sol. Cal remarcar, però, que la teoria de Rayleigh es desenvolupà abans de la [[mecànica quàntica]] i, per tant, no es basa en les teories més correctes de la interacció radiació-matèria; nogensmenys, la teoria de Rayleigh és una bona aproximació a la forma en què la llum és difosa per partícules molt més petites que la [[longitud d'ona]] de la llum.
Linha 11 ⟶ 13:
on ''R'' és la distància a la partícula, ''&theta;'' és l'angle de difusió, ''n'' és l'[[índex de refracció]] de la partícula (del medi) i ''d'' és el [[diàmetre]] de la partícula.
 
La distribució angular de la difusió, determinada pel terme (1 + cos<sup>2</sup>''&theta;''), és simètrica en el pla perpendicular a la direcció de la llum incident, per tant la difusió cap endavant és igual a la difusió cap enreraenrere. Si integrem sobre tota una esfera obtenim la [[secció eficaç]] de difusió Rayleigh, &sigma;<sub>s</sub>:
 
:<math> \sigma_s = \frac{ 2 \pi^5}{3} \frac{d^6}{\lambda^4} \left( \frac{ n^2-1}{ n^2+2 } \right)^2 </math>