Diferența cheie dintre dispersia și împrăștierea luminii este că dispersia luminii este un fenomen în care viteza de fază a unei unde luminoase depinde de frecvența acesteia, în timp ce împrăștierea luminii este un fenomen în care radiația luminii în mișcare este forțat să se abată de la o traiectorie dreaptă de neuniformități localizate în mediul prin care trece lumina.
Lumina este radiație electromagnetică care poate arăta proprietățile atât ale undelor, cât și ale particulelor. Este o formă de energie. Dispersia și împrăștierea sunt două fenomene importante care sunt descrise în ceea ce privește energia luminii.
Ce este dispersia luminii?
Dispersia luminii este un fenomen în care viteza de fază a unei unde luminoase depinde de frecvența acesteia. În această definiție, termenul viteză de fază se referă la viteza cu care unda luminoasă se propagă prin mediu. Mediile prin care lumina se poate dispersa sunt numite medii dispersive. Cu toate acestea, termenul de dispersie poate fi folosit nu numai cu unde luminoase, ci și cu orice fel de mișcare a undelor, inclusiv dispersie acustică în cazul undelor sonore și seismice etc.
Figura 01: Dispersia luminii printr-o prismă
Cea mai frecventă consecință privind dispersia în optică este modificarea unghiului de refracție a diferitelor culori ale luminii. Aceasta se întâmplă în spectrul produs printr-o prismă dispersivă și în aberația cromatică a lentilelor. De exemplu, un curcubeu este rezultatul dispersării luminii albe cu separarea spațială a luminii albe în culorile sale componente având lungimi de undă diferite.
În aplicațiile optice, dispersia materialului este fie un efect de dorit, fie ca un efect nedorit, în cazul în care dispersia prismelor de sticlă poate fi utilizată pentru a construi spectrometre și spectroradiometre. Cu toate acestea, este important să se studieze controlul dispersiei în laserele care produc impulsuri scurte.
Ce este împrăștierea luminii?
Răspândirea luminii este un fenomen în care radiația în mișcare a luminii este forțată să se abată de la o traiectorie dreaptă prin neuniformități localizate în mediul prin care trece lumina. Imprăștirea poate apărea și cu undele sonore. Acest proces de împrăștiere implică deviația radiației reflectate de la unghiul care este prezis de legea reflexiei. Aici, reflexia care are loc în ceea ce privește radiația este adesea numită reflexii difuze (în mod similar, reflexiile neîmprăștiate sunt denumite reflexii speculare).
Pur și simplu, împrăștierea luminii se referă la coliziunile particule-particule dintre molecule, atomi, electroni, fotoni și alte particule. Un exemplu este împrăștierea razelor cosmice care are loc în atmosfera superioară a Pământului.
Figura 02: Lumina zodiacală – o lumină vizibilă strălucitoare difuză pe cerul nopții, care este cauzată de împrăștierea luminii soarelui de către particulele de praf care sunt răspândite prin planul sistemului solar.
Diferitele forme de neuniformități care pot provoca împrăștiere sunt denumite dispersoare sau centre de împrăștiere. Câteva exemple pentru acest tip de neuniformități includ particule, bule, picături, fluctuații de densitate în fluide etc.
Domeniile în care efectul de împrăștiere al luminii are aplicații includ aplicații medicale, inspecția semiconductorilor, monitorizarea procesului de polimerizare, identificarea defectelor solidelor monocristaline etc.
Care este diferența dintre dispersia și împrăștierea luminii?
Dispersia și împrăștierea sunt două fenomene importante care au loc în medii prin mediile pe care lumina le poate trece. Diferența esențială dintre dispersia și împrăștierea luminii este că dispersia luminii este un fenomen în care viteza de fază a unei unde luminoase depinde de frecvența acesteia, în timp ce împrăștierea luminii este un fenomen în care radiația luminii în mișcare este forțată să devieze de la o traiectorie dreaptă prin neuniformități localizate în mediul prin care trece lumina.
Infografia de mai jos arată diferențele dintre dispersia și împrăștierea luminii sub formă tabelară.
Rezumat – Dispersia vs împrăștierea luminii
Termenii dispersie și împrăștiere sunt discutați cu privire la undele în mișcare, cum ar fi lumina și sunetul. Diferența esențială dintre dispersia și împrăștierea luminii este că dispersia luminii este un fenomen în care viteza de fază a unei unde luminoase depinde de frecvența acesteia, în timp ce împrăștierea luminii este un fenomen în care radiația luminii în mișcare este forțată să devieze de la o traiectorie dreaptă prin neuniformități localizate în mediul prin care trece lumina.
