Явление рассеяния

Рассеяние света это — отклонения распространяющегося в среде светового пучка во всевозможных направлениях. Рассеяние света обусловлено неоднородностью среды и взаимодействием света с частицами вещества, при котором меняются пространственное распределение интенсивности, частотный спектр и поляризация света.

Достаточным условием для возникновения такого явления служило бы, по-видимому, наличие электронов, способных колебаться под действием переменного поля световой волны, а такие электроны есть в достаточном количестве во всякой материальной среде. Однако следует помнить, что эти вторичные волны когерентны между собой и, следовательно, при расчете интенсивности света, рассеянного в сторону, надо принять во внимание их взаимную интерференцию. Мы уже упоминали, что в результате интерференции этих волн с первичной приходящей волной возникает результирующая волна, фа­зовая скорость которой изменена так, что мы получаем объяснение явлений рефракции и дисперсии света. Эффект взаимной интерфе­ренции вторичных волн вносит существенное изменение и в явле­ние рассеяния света: волны, идущие в стороны, могут в значитель­ной степени или даже полностью компенсировать друг друга так, что перераспределение, энергии по разным направлениям, т. е. рассеяние света, может быть очень слабым или даже совсем отсутствовать.

Рассуждения Френеля  показывают, что в случае однородной среды фронт плоской волны будет перемещаться парал­лельно самому себе, и лишь нарушение однородности ведет к явле­ниям дифракции на этих пространственных неоднородностях. Если неоднородности невелики по размерам (малы по сравнению с длиной волны), то дифракционная картина будет характеризоваться довольно равномерным распределением света по всем направлениям. Как уже упоминалось, такую дифракцию на мелких неоднородностях нередко называют диффузией или рассеянием света.

Если неоднородности среды являются грубыми, т. е. близкие между собой малые участки среды, равные по объему, являются источниками вторичных волн заметно различной интенсивности, то и рассеяние света проявляется очень отчетливо. При слабых на­рушениях однородности свет, рассеянный в стороны, составляет лишь очень малую долю первичного пучка, и наблюдение его может потребовать специальных условий. При этом опыт показывает, что для явления рассеяния света существенно именно нарушение одно­родности среды, а не самая способность среды давать вторичные волны.

Различают рассеяние света Рэлея, молекулярное рассеяние света, комбинационное рассеяние света, опалесценцию и др.