Ano ang Pagkalat ng Rayleigh: Pagkalat ng Liwanag at Pagkawala

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Lord Rayleigh (ika-12 ng Nobyembre 1842) ay natuklasan na nagkalat si rayleigh. Alam natin ang kababalaghan ng ilaw iyan repleksyon at repraksyon . Ang mga maliit na butil sa kapaligiran ay tinawag na nagkalat dahil kapag ang ilaw ay naipasok sa kapaligiran kung gayon ang mga maliit na butil ay magkakalat sa mga ilaw. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ng repraksyon ay maaaring tawaging bilang isang pagsabog ng ilaw. Mayroong dalawang uri ng pagpapakalat tulad ng nababanat at hindi nababanat. Ang rayleigh, Mie, at hindi pumipili na mga pagpapakalat ay nababanat na pagkalat at ang Brillou, Raman, In-elastis na X-ray, ang Compton ay ang hindi nababanat na mga kalat. Sa artikulong ito, isang uri ng nababanat na pagkalat na namely Rayleigh ay tinalakay nang maikling.

Ano ang Sinasabog ni Rayleigh?

Kahulugan: Ang rayleigh ay ang pagsabog ng mga molekula ng gas sa atmospera ng mundo. Ang lakas ng pagkakalat ay nakasalalay sa ilaw na haba ng daluyong at din sa laki ng maliit na butil. Dahil sa mga pagkakaiba-iba ng komposisyon, sanhi ng pagsabog ng rayleigh o linear.




Pagkalat ng Liwanag

Tumawid tayo ng ilang kamangha-manghang mga phenomena sa ating pang-araw-araw na buhay, tulad ng asul na kulay ng kalangitan, ang kulay ng tubig sa malalim na dagat, ang pamumula ng araw sa pagsikat at paglubog ng araw, atbp. Kapag bumagsak ang isang sinag ng ilaw isang atom na sanhi nito upang mag-vibrate ang electron sa atom. Ang mga nag-vibrate na electron, siya namang, muling naglalabas ng ilaw sa lahat ng direksyon at ang prosesong ito ay tinatawag na pagpapakalat.

Naglalaman ang atmospera ng lupa ng mga molekula ng hangin at iba pang maliliit na mga maliit na butil kapag ang ilaw mula sa araw ay dumadaan sa himpapawid, nakakalat ito ng maraming bilang ng mga maliit na butil sa kapaligiran. Ayon sa Rayleigh Scattering Law (RSL), ang tindi ng pagsabog ng ilaw ay magkakaiba-iba sa ikaapat na bahagi ng haba ng daluyong ng taas (1 / h4). Kung ikukumpara sa mas mahabang haba ng haba ng daluyong, mas maikakalat ang mga mas maiikling haba ng daluyong. Ang linear diagram ng pagsabog ay ipinapakita sa figure sa ibaba.



Nagkalat si Rayleigh

Nagkalat si Rayleigh

Ayon sa RSL, ang asul na kulay ng ilaw ay mas nakakalat kaysa sa pulang ilaw dahil, sa kadahilanang ito, ang langit ay lumitaw sa asul. Sa pagsikat at paglubog ng araw ang mga sinag mula sa araw ay naglalakbay sa isang malaking bahagi ng kapaligiran. Samakatuwid, ang karamihan sa asul na ilaw ay nakakalat at ang pulang ilaw lamang ang nakakaabot sa nagmamasid. Samakatuwid ang araw ay lilitaw na pula sa sikat ng araw at paglubog ng araw.

Sa kaso ng pagsabog ng ilaw, halos lahat ng ilaw na nagkakalat ay sinusunod sa parehong dalas ng radiation ng insidente. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na nababanat o rayleigh o linear na pagsabog, gayunpaman, napansin ng dakilang manggagamot na India na si Dr.C.V.Raman na ang pagkalat ng ilaw ay may mga discrete frequency sa itaas at sa ibaba ng dalas ng insidente noong 1928. Ang mga aplikasyon ng rayleigh o linear type ay magkasundo (ilaw ng pagtuklas at pagsasama), radar ng panahon, atbp.


Pagkalat ng Pagkalat ng Rayleigh

Ang mga pagkalugi na nagkakalat ay umiiral sa mga optical fibers dahil sa pagkakaiba-iba ng mikroskopiko sa density ng materyal at sa komposisyon. Tulad ng salamin ay binubuo ng mga random na konektado na mga network sa molekular at maraming mga oksido tulad ng silicon oxide, GeOdalawaatbp Ito ang pangunahing paggamit ng pagbagu-bago ng istraktura ng komposisyon, ang dalawang epekto na ito ay nagreresulta sa pagkakaiba-iba sa repraktibo at rayleigh na uri ng pagsabog ng ilaw.

Ang mga nagkakalat na ilaw dahil sa maliit na naisalokal na mga pagbabago sa repraktibo na index ng core at materyal na cladding. Ito ang dalawang sanhi sa paggawa ng mga hibla. Ang una ay dahil sa bahagyang pagbagu-bago sa paghahalo ng mga sangkap at ang iba pang mga sanhi ay isang bahagyang pagbabago sa density habang ang solidified. Ang figure sa ibaba ay nagpapakita ng grapiko ng ugnayan sa pagitan ng haba ng daluyong at pagkalat ng pagkawala ng rayleigh.

Pagkalat ng Pagkawala

Pagkalat ng Pagkawala

Kapag sinaktan ng isang ilaw na sinag ang mga naturang zone, nagkalat ito sa lahat ng direksyon, ang pagkawala ng pagkakalat para sa solong sangkap ng salamin ay ibinibigay ng

Asumabog= 8π3/ 3λ4(ndalawa- 1)dalawaSABTfBT

Kung saan n = Refractive index

SAB= Patuloy ni Boltzman

BT= Isothermal compressibility

Tf= Mapusok na temperatura
Batay sa parameter na walang sukat na walang sukat, ang pagsabog ng ilaw ay nahahati sa tatlong mga domain at ito ay tinukoy bilang

A = πDp / λ

Kung saan Dp = Paglilibot ng isang maliit na butil

λ = Pag-radiation ng haba ng daluyong ng insidente

Ang Rayleigh ay proporsyonal sa at sa P (r), A (r), at r. Ang pagpapahayag ng matematika ay ibinigay ng

α = αR+ αNASA+ αOH+ αIR+ αUV+ αNASA

Kung saan αR= RSL

aNASA= Pagkawala ng di-kasakdalan

aOH= Pagkawala ng pagsipsip

aIR= Infrared pagkawala ng pagsipsip

aUV= Ultraviolet pagkawala ng pagsipsip

aNASA= Iba pang pagkawala ng pagsipsip ng impurities

Isang αIR(pagkawala ng pagsipsip ng infrared) ay matematika na ipinahayag bilang

aIR= C exp (-D / λ)

Kung saan ang 'C' ay ang koepisyent at ang D ay nakasalalay sa mga materyales

Ang pagkawala ay proporsyonal sa λ4at sa P (r), A (r), at r. Ang pagpapahayag ng matematika ay ibinigay ng

aR= 1 / λ40+ ∞A (r) P (r) rdr / ∫0+ ∞P (r) rdr

Kung saan ang A (r) = Linear disperse coefficient

P (r) = Paglaganap ng light intensity

‘R’ = Distansya ng radial

Ito ang teorya ng pagkawala ng linear na pagkalat.

Pagkakaiba sa pagitan ng pagsabog nina Rayleigh at Mie

Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang ito ay tinalakay sa ibaba.

S.NO Rayleigh o Linear Scattering Nagkalat si Mie
1 SaRayleigh o linearpagkalat, ang laki ng maliit na butil ay mas mababa kaysa sa haba ng daluyong Sa Mibig sabihinpagkalat, ang laki ng maliit na butil ay mas malaki kaysa sa haba ng daluyong
dalawa Ang pagpapakandili sa haba ng daluyong ay malakas sa pagsabog na ito Ang pagpapakandili sa haba ng daluyong ay mahina sa pagsabog na ito
3 Ito ay isang linear na pagsabog Ito rin ay isang linear na pagsabog
4 Ang uri ng mga particle ditoang pagpapakalat ay mga molekula sa hangin Ang uri ng mga maliit na butil sa Mibig sabihinang pagsabog ay usok, fume, at haze
5 Ang diameter ng maliit na butil ng molekula ng hangin ay 0.0001 hanggang 0.001 micrometers at ang mga phenomena ng mga air Molekyul ay asul na langit at mga pulang pagsulud Ang diameter ng maliit na butil ng aerosols sa Mibig sabihinang pagsabog ay mula sa 0.01 hanggang 1.0 micrometers at ang mga phenomena ng aerosols (pollutants) ay brownish smog

Ang pagkalat ng Rayleigh sa Optical Fiber

Ang optical fiber manipis, may kakayahang umangkop, at transparent ng optically purong silica glass at plastic. Ang mga hibla ng salamin sa mata ay mas mabilis, hindi mapigilan sa pagkagambala ng electromagnetic, hindi maaaring masunog at mas mababa ang pagkawala ng signal. Kapag ang isang sinag ng ilaw na nagdadala ng mga signal ay naglalakbay mula sa mga hibla optika, kung gayon ang lakas ng ilaw ay nagiging mas mababa, ang pagkawala ng ilaw na ilaw ay karaniwang tinatawag na pagpapalambing. Ang isang pagpapalambing ay dapat na isang pangunahing priyoridad para sa maraming mga inhinyero upang isaalang-alang ang pagpili at paghawak ng mga hibla optika.

Lahat ng lahat ng lahat ng mga bagay ay nagkalat ng mga ilaw, nangangahulugan iyon ng nasasalamin na ilaw na nagpapailaw sa kanila sa lahat ng direksyon. Ang rayleigh o linear na pagsabog ay sanhi ng pagkagambala ng mga maliit na butil na mas maliit kaysa sa haba ng daluyong ng ilaw. Ang ilaw ay naglalakbay sa pamamagitan ng hibla na nakikipag-ugnay sa mga maliit na butil at pagkatapos ay nakakalat sa lahat ng direksyon, nagdudulot ito ng pagkawala ng enerhiya at pagpapalambing sa panahon ng paghahatid ng data. Ito ang teorya ng Rayleigh o linear na pagsabog sa mga optical fibers.

Mga FAQ

1). Ano ang sanhi ng Rayleigh o linear na pagsabog?

Ang mga sanhi ng rayleigh o linear na pagsabog ay, resulta ito mula sa mga inhomogeneity sa cladding at core. Ang pagkakaiba-iba at pagkakaiba-iba ng pagkakaiba-iba at pagbabagu-bago sa repraktibo na index ay ang mga problemang nagaganap dahil sa mga inhomogeneity.

2). Sino ang natuklasan na nagkakalat si Rayleigh?

Si John William Strut ay natuklasan.

3). Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng pagsabog ni Rayleigh at Mie?

Sa Rayleigh o linear na pagsabog, ang laki ng mga nagkakalat na maliit na butil ay mas maliit kaysa sa haba ng haba ng radiation at sa Mie-dispersing na laki ng mga nagkakalat na maliit na butil at ang haba ng daluyong ng radiation ay pareho.

4). Ano ang tatlong uri ng pagsabog?

Ang tatlong uri ng pagpapakalat ay ang rayleigh, di-pumipili na pagsabog, at ang pagsabog ng Mie.

5). Ano ang ratio ng Rayleigh?

Ang ratio ng rayleigh ay isa sa mga parameter na ginagamit para sa mga sukat sa pagsabog ng ilaw.

Sa artikulong ito, isang pangkalahatang ideya ng Sinasabog ni Rayleigh o linear na pagsabog , pagsabog ng ilaw, pagkakalat ng pagkalugi, at ang pagkakaiba sa pagitan ng pagsabog nina Rayleigh at Mie ay tinalakay. Narito ang isang katanungan para sa ano ang mga sanhi ng pagsabog ni Mie?