Różnica między rozproszeniem Rayleigha i Ramana

The kluczowa różnica między rozproszeniem Rayleigha i Ramana jest to, że Rozpraszanie Rayleigha jest rozpraszaniem elastycznym, podczas gdy rozpraszanie Ramana jest rozpraszaniem nieelastycznym.

Rozpraszanie promieniowania, takiego jak światło i dźwięk, odnosi się do wyprowadzania promieniowania z prostej ścieżki lotu z powodu niejednorodności ośrodka, przez który przechodzi promieniowanie. Istnieją dwa popularne typy rozpraszania, takie jak rozpraszanie Rayleigha i Ramana. Różnią się one między sobą w zależności od zachowania lub braku zachowania energii kinetycznej, którą nazywamy odpowiednio rozproszeniem elastycznym lub nieelastycznym.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest rozpraszanie Rayleigha
3. Co to jest rozpraszanie Ramana
4. Porównanie obok siebie - Rozpraszanie Rayleigha vs Ramana w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest rozproszenie Rayleigha?

Rozpraszanie Rayleigha jest formą elastycznego rozpraszania światła lub innego promieniowania elektromagnetycznego, nazwanego na cześć naukowca Lorda Rayleigha (John William Strutt). Elastyczne rozpraszanie oznacza, że ​​ta forma rozpraszania zachowuje energię kinetyczną przypadkowych cząstek układu, w którym ma miejsce rozpraszanie. Dlatego rozproszone fotony mają taką samą energię jak fotony padające.

Ryc. 01: Niebieski kolor nieba jest wynikiem rozproszenia światła Rayleigha w atmosferze.

Rozpraszanie Rayleigha nie zmienia stanu materiału. Dlatego nazywamy to „procesem parametrycznym”. Cząstki biorące udział w tym rozproszeniu mogą być atomami lub cząsteczkami. Ten rodzaj rozpraszania zachodzi, gdy światło przechodzi przez przezroczyste ciała stałe i ciecze. Widzimy to jednak wyraźnie w gazach. Ta forma rozpraszania światła jest wynikiem polaryzowalności cząstek w medium, przez które przechodzi.

Co to jest rozpraszanie Ramana?

Rozpraszanie Ramana jest formą nieelastycznego rozpraszania światła lub innego promieniowania elektromagnetycznego, nazwanego na cześć naukowca C.V. Ramana. Termin nieelastyczny opisuje, że ten rodzaj rozpraszania nie zachowuje energii kinetycznej przypadkowych cząstek. Innymi słowy, energia kinetyczna układu (w którym zachodzi rozpraszanie światła) albo traci, albo wzrasta. Cząstki wymagające rozpraszania Ramana mogą być elektronami, atomami lub cząsteczkami. W gazach ten rodzaj rozpraszania światła występuje wraz ze zmianą energii cząsteczek. Wynika to z przejścia cząsteczki z jednego poziomu energii na drugi.

Jaka jest różnica między rozpraszaniem Rayleigha i Ramana?

Rozpraszanie Rayleigha jest formą elastycznego rozpraszania światła lub jakiegokolwiek innego promieniowania elektromagnetycznego, podczas gdy rozpraszanie Ramana jest formą nieelastycznego rozpraszania światła lub jakiegokolwiek innego promieniowania elektromagnetycznego. Dlatego główną różnicą między rozpraszaniem Rayleigha i Ramana jest odpowiednio ich elastyczność i nieelastyczność. Co więcej, na podstawie tej głównej różnicy możemy wywnioskować inną różnicę między rozpraszaniem Rayleigha i Ramana. Oznacza to, że elastyczne rozpraszanie jest formą rozpraszania, która zachowuje energię kinetyczną przypadkowych cząstek układu, w którym zachodzi rozpraszanie. Jednak nieelastyczna forma rozpraszania nie chroni energii kinetycznej przypadkowych cząstek.

Poniższa infografika przedstawia więcej szczegółów na temat różnicy między rozpraszaniem Rayleigha i Ramana.

Podsumowanie - Rayleigh vs Raman Scattering

Rozpraszanie promieniowania elektromagnetycznego występuje w dwóch powszechnych typach, takich jak rozpraszanie Rayleigha i Ramana. Chociaż istnieją między nimi pewne różnice, kluczowa różnica między rozpraszaniem Rayleigha i Ramana polega na tym, że rozpraszanie Rayleigha jest rozpraszaniem elastycznym, podczas gdy rozpraszanie Ramana jest rozpraszaniem nieelastycznym.

Odniesienie:

1. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. „Rayleigh Scattering”. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 12 lutego 2018 r. Dostępne tutaj 
2. „Rozpraszanie Ramana”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30 sierpnia 2018. Dostępne tutaj 

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Rozpraszanie promieni słonecznych Rayleigha” Lotem Dragonsa (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia