Τι είναι η σκέδαση του φωτός

Η ικανότητά σας να βλέπετε στο σκοτάδι περιορίζεται από το γεγονός ότι ο αμφιβληστροειδής χιτώνας, ο οποίος βρίσκεται στο πίσω μέρος του βολβού του ματιού σας, αποτελείται από πάνω από 100 εκατομμύρια φωτοευαίσθητα κύτταρα. Επομένως, όταν υπάρχει απουσία φωτός, αυτά τα κύτταρα δεν έχουν τίποτα να ανιχνεύσουν, με αποτέλεσμα την αδυναμία μας να δούμε στο σκοτάδι.

Ορισμένες περιπτώσεις σκέδασης του φωτός που συναντάμε στην καθημερινή μας ζωή περιλαμβάνουν το φαινόμενο του ουρανού που φαίνεται μπλε. Αυτό συμβαίνει επειδή τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα διασκορπίζουν το μπλε χρώμα περισσότερο από τα επτά συστατικά που υπάρχουν στο ηλιακό φως.

Η σκέδαση του φωτός συμβαίνει όταν οι φωτεινές ακτίνες αλλάζουν κατεύθυνση αφού συναντήσουν εμπόδια όπως σκόνη, μόρια αερίων ή υδρατμούς. Το φαινόμενο αυτό οδηγεί σε διάφορα αξιοσημείωτα φαινόμενα, όπως το φαινόμενο Tyndall και η εμφάνιση κόκκινων αποχρώσεων κατά την ανατολή και τη δύση του ήλιου.

Συνήθως αποτελείται από δύο κατηγορίες σκέδασης, δηλαδή την ελαστική σκέδαση του φωτός και την ανελαστική σκέδαση του φωτός. Η ελαστική σκέδαση φωτός περιλαμβάνει τη σκέδαση Rayleigh και τη σκέδαση Mie, ενώ η ανελαστική σκέδαση περιλαμβάνει τη σκέδαση Raman, την ανελαστική σκέδαση ακτίνων Χ, τη σκέδαση Compton και τη σκέδαση Brillouin.

Όπως αποδείχθηκε στο πείραμα με το λέιζερ, τα σταγονίδια σύννεφων και οι κρύσταλλοι πάγου είναι αποτελεσματικά στη σκέδαση του φωτός. Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα σταγονίδια των νεφών και οι κρύσταλλοι πάγου είναι σημαντικά μεγαλύτερα από τα μόρια του αέρα, με αποτέλεσμα να σκεδάζονται εξίσου όλα τα χρώματα.

Το κόκκινο φως διαχέεται λιγότερο, ενώ το μπλε φως διαχέεται περισσότερο.

Η απουσία σκέδασης του φωτός έχει ως αποτέλεσμα την μπλε εμφάνιση του ουρανού. Ομοίως, χωρίς τη σκέδαση του φωτός, τα φώτα κινδύνου δεν θα ήταν ορατά με κόκκινο χρώμα. Επιπλέον, η απουσία σκέδασης του φωτός θα εμπόδιζε το σχηματισμό ουράνιων τόξων.

Η ίριδα ρυθμίζει την ποσότητα του φωτός που εισέρχεται στο μάτι, συστέλλοντας την κόρη του ματιού. Αυτό συμβάλλει στην προστασία του αμφιβληστροειδούς από την υπερβολική διέγερση και αποτρέπει τη διασπορά των ακτίνων φωτός, η οποία μπορεί να προκαλέσει θολή όραση.

Δύο μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της σκέδασης του φωτός σε ένα διάλυμα. Η πρώτη τεχνική, γνωστή ως νεφελομετρία, περιλαμβάνει την παρακολούθηση της έντασης του φωτός σε γωνία μακριά από το προσπίπτον φως που διέρχεται από το δείγμα για τη μέτρηση των ειδών που σκεδάζουν το φως στο διάλυμα. Η δεύτερη μέθοδος, που ονομάζεται θολερομετρία, χρησιμοποιείται για την ταυτοποίηση των ειδών που σκεδάζουν το φως σε...