Was ist eigentlich Streuung?

Was ist eigentlich Streuung ? Was meinen wir, wenn wir sagen „Licht wird von Partikeln in der Luft gestreut, …“?

Ich kann Reflexion/Brechung verstehen und bin ziemlich erfahren mit Strahlenoptik.

Ich möchte nur das grundlegende Verständnis dessen wissen, was tatsächlich mit der Welle passiert. Wie unterscheidet es sich von einer unregelmäßigen Reflexion im weiteren Sinne?

in diesem Sinne - ich würde sagen, es ist alles, was mit dem Licht passiert und seine Richtung ändert
Wie @jaromrax erwähnt, umfasst es Reflexion und Brechung. Aber Sie übersehen einen wichtigen Punkt: Beugung . Mit geometrischer Optik ist es schwierig, die Beugung zu erfassen, und Sie sollten die physikalische Optik (oder wie auch immer die Leute es nennen) in Betracht ziehen. Vielleicht möchten Sie aber dieses Papier überprüfen, - Keller, JB (1959). Die Beugungstheorie der geometrischen Optik. In The McGill Symposium on Microwave Optics (Bd. 2, S. 207-210).

Antworten (2)

In der klassischen Mechanik wird der grundlegende Streuvorgang durch das Aufeinanderprallen zweier Billardkugeln veranschaulicht. Es wird Streuung genannt, weil es eine Richtungsänderung und eine Energieübertragung gibt.

Bei der Lichtstreuung ist es die Richtungsänderung der Energie, die das Licht trägt, eine Erweiterung des klassischen mechanischen Konzepts.

Lichtstreuung ist eine Form der Streuung, bei der Licht in Form von sich ausbreitender Energie gestreut wird. Lichtstreuung kann man sich als Ablenkung eines Strahls von einem geraden Weg vorstellen, beispielsweise durch Unregelmäßigkeiten im Ausbreitungsmedium, Partikel oder in der Grenzfläche zwischen zwei Medien. Auch Abweichungen vom Reflexionsgesetz aufgrund von Unebenheiten auf einer Oberfläche werden üblicherweise als Streuung angesehen. Wenn diese Unregelmäßigkeiten als zufällig und dicht genug angesehen werden, dass sich ihre individuellen Effekte ausgleichen, wird diese Art von Streureflexion allgemein als diffuse Reflexion bezeichnet.

In der Quantenmechanik wird die Streuung von Teilchen aneinander und an Feldern durch quantenmechanische Gleichungen beschrieben, wobei nur die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Streuprodukte berechnet und mit Messungen überprüft werden kann. Zum Beispiel die Quantenmechanik des Photons von einem Kern . Feynman-Diagramme helfen bei diesen Berechnungen.

+1 tolle Antwort. Ich denke, die Erwähnung des Konzepts des Wellenpakets könnte einen Mehrwert darstellen.
Was ist also die mathematische Interpretation? Nur durch Quantenmechanik? Wie wäre beispielsweise die Rayleigh-Streuung mathematisch zu erklären, wenn man bedenkt, dass Streuung nur ein Begriff ist, der verwendet wird, um „zufällige“ Abweichungen von Licht aufgrund von Kollisionen mit Partikeln in der Luft zu definieren? Ist es gut genug zu sagen, dass blaues Licht am wahrscheinlichsten von Partikeln in der Luft reflektiert wird und daher am stärksten gestreut wird? Warum wird Licht nicht durchgelassen, anstatt reflektiert (oder gestreut) zu werden?
Die zugrunde liegende Lichtebene ist die Quantenüberlagerung von Photonen. Ja, der Streuquerschnitt spielt eine Rolle für die aufgebauten oder absorbierten Farben/Frequenzen. Wenn Sie sehen möchten, wie die Quantenfeldtheorie die klassische Welle aufbaut, schauen Sie sich diesen Blogeintrag von Motl an, obwohl er die Mathematik der Quantenfeldtheorie benötigt, motls.blogspot.com/2011/11/…

So wie ich es verstehe, ist der Prozess der "Streuung" eine Reihe von Reflexionen und Brechungen, so dass die Energie, die einst so verdichtet wurde, dass sie einen kleinen Bereich "auftrifft", nun einen größeren Bereich "auftrifft".

Was ist eigentlich Streuung?
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