Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

การกระเจิงของแสง (Scattering)

Posted By Ram Tiwari | 10 ต.ค. 60
20,535 Views

  Favorite

การกระเจิงเป็นปรากฏการณ์ทางแสงที่เกิดจากการเปลี่ยนทิศทางการแผ่ของแสง เมื่อแสงเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นสารไม่ใช่เอกพันธ์หรือไม่ใช่สารเนื้อเดียว จะทําให้สารนั้นเปล่งแสงออกมา เรียกว่า การกระเจิงของแสง และจะไม่เกิดการกระเจิงของแสงในตัวกลางที่เป็นสารเอกพันธ์ (สารที่มีเนื้อเดียวและสมบัติเดียวกันโดยตลอด) เนื่องจากมีดัชนีหักเหเท่ากันตลอดทุกส่วนของสารนั้น สําหรับสารไม่ใช่เอกพันธ์มีดัชนีหักเหไม่เท่ากันตลอดเนื้อสาร โดยปลี่ยนแปลงจากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่น ๆ

 

การเปลี่ยนแปลงค่าดัชนีหักเหอาจเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของสารหรืออนุภาคเล็ก ๆ ที่ปนเข้ามา และกระจายแบบสุ่มในตัวกลางที่เป็นสารอิมัลชันหรือสารคอลลอยด์ที่แสงเคลื่อนที่ผ่าน โดยในสารอิมัลชันหรือสารคอลลอยด์นี้จะประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กมากจํานวนมากมาย ที่มีดัชนีหักเหแตกต่างจากตัวกลางที่แวดล้อมรวมกันเป็นสารไม่ใช่เอกพันธ์ ซึ่งตัวกลางที่ขุ่นหรือละอองของเหลว เช่น ควันหรือหมอก ก็เป็นตัวกลางที่ไม่ใช่เอกพันธ์ช่นกัน

 

น้ำ

ภาพ : Ram Tiwari

 

สารไม่ใช่เอกพันธ์หรือไม่ใช่สารเนื้อเดียว

ภาพ : Ram Tiwari

 

เปรียบเทียบภาพบนฉากและภาพจากด้านข้างของสารละลาย

ภาพ : Ram Tiwari

 

ภาพ : Ram Tiwari
 
ภาพ : Ram Tiwari

 

การกระเจิงของแสงในของเหลวขุ่นเกิดขึ้นเนื่องจากมีอนุภาคต่างชนิดกันที่มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับความยาวคลื่นของแสง (λ)

 

ทฤษฎีการกระเจิงพัฒนาโดยเรย์ลีห์ (Rayleigh Scattering) กล่าวว่า ความเข้มของแสงที่กระเจิงในหนึ่งหน่วยปริมาตรของตัวกลางที่ทํามุม (θ) ใด ๆ กับเส้นทางแผ่เข้าของแสง อธิบายโดยสมการ

ภาพ : Ram Tiwari
ภาพ : Ram Tiwari

 

 

การกระเจิงของเรย์ลีห์เป็นการกระเจิงของแสงเนื่องจากอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นแสง เช่น การกระเจิงจากการกระทบกับโมเลกุลหรืออะตอมของแก็สในอากาศ แสงสีม่วงที่มีความยาว คลื่นสั้นที่สุดกระเจิงได้ดีที่สุด สีน้ำเงินจะกระเจิงได้ดีรองลงมาจากแสงสีม่วง เหตุใดในเวลากลางวันเราจึงเห็นท้องฟ้าเป็นสีน้ำเงิน ทั้งๆ ที่แสงสีน้ำเงินกระเจิงได้ดีน้อยกว่าแสงสีม่วง ทั้งนี้เป็นเพราะประสาทตาของเรารับแสงสีน้ำเงินได้ดีกว่าแสงสีม่วง ในตอนเช้าหรือตอนเย็น ขณะที่ดวงอาทิตย์ กําลังจะขึ้นหรือกําลังตก ถ้าเรามองดูท้องฟ้าส่วนที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์จะเห็นเป็นสีแดง ทั้งนี้เนื่องจากขณะนั้น แสงอาทิตย์ต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางไกลจึงจะถึงตาเรา แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นได้แก่ สีน้ำเงินและม่วง ซึ่งกระเจิงได้ดีจึงกระเจิงไปทําให้มีเฉพาะแต่แสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าได้แก่ แสงสีแดงเท่านั้น ที่มาถึงตาเรา และเมื่อแสงสีแดงตกกระทบก้อนเมฆจะสะท้อนกลับมาสู่ตาเราทําให้ตาเห็นท้องฟ้าเป็นสีแดง

 

ภาพปก : Ram Tiwari

 

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • Ram Tiwari
  • 0 Followers
  • Follow