सदस्य वार्ता:MEGHNA M MENON/प्रयोगपृष्ठ/2

रैली प्रकीर्णन

रैली प्रकीर्णन

रैली प्रकीर्णन, ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी लार्ड रैली के नाम पर, विकिरण के तरंग दैर्ग्य की तुलना में बहुत छोटे कणो द्वारा प्रकाश या अन्य विध्युत चुम्बकीय विकिरण की लोचदार प्रकीर्णन है। रैली प्रकीर्णन सामग्री की स्तिथि को बदल नहीं है और इसलिए,एक पैरामीट्रिक प्रक्रिया है। कणों व्यक्तिगत परमाणू या अणुओं हो सकते है।यह तब हो सकता है जब प्रकाश पारदर्शी ठोस पदार्थों और तरल पदार्थ के माध्यम से यात्रा करता है। लेकिन गैसों में सबसे महत्वपूर्ण रूप से देखा जाता है। कणों के विध्युत ध्रुवीकरण से रैली प्रकीर्णन होता है।एक प्रकाश तरंग के थरथरानवाला विध्युत क्षेत्र कण के भीतर क्र आरोपो पर कार्य करता है, जिससे उन्हें एक ही आव्रुत्ति पर स्थानांतरित हो जाते है। इसलिए कण एक छोटे से विकिरण वाले डैपोल बन जाता है। इसका विकिरण हम प्रकीर्णन प्रकाश के रूप में देखते है।वातावरण में सूरज की रौशनी के रैली प्रकीर्णन से फैलता प्रकाश विकीकरण होता है। यही आकाश के नीले रंग और सूर्य के पीले रंग का कारण है। प्रकीर्णन की राशि तरंग दैर्घ्य की विपरीत चौथी शत्त्कि के लिए आनुपातिक है।

रैली प्रकीर्णन

आणविक नाइट्रोजेन और वायुमंडल में ऑक्सिजन के रैली प्रकीर्णन लोचदार प्रकीर्णन के साथ ही हवा में घुर्णी रामन प्रकीर्णन से स्थिर योगदान भी शामिल है। प्रकीर्णन हुए फोटोन के वैव संख्या में परिवर्तन आम तौर पर छोटे से अधिक ५० सेमि है। यह अणुओं की घुर्णी राज्य में बदलाव के लिए नेतृत्व कर सकते है। इसके अलावा, स्थिर योगदान लोचदार हिस्से के रूप में एक ही तरंग दैर्घ्य निर्भरता है। प्रकाश की तरंग दैर्ग्य के समान, या उससे अधिक के कणों द्वारा प्रकीर्णन पर आम तौर पर मिई सिध्दांत, असतत द्विध्रुव सन्निकटन और अन्य कम्प्यूटेशनल तकनीक द्वारा इलाज किया जाता है। रैली प्रकीर्णन प्रकाश की तरंग दैर्घ्य के संबंध में छोटे हैं जो कणों पर लागू होता है, और जो ऑप्टिकली "नरम" है ( १ के करीब अपवर्तक सूचक के साथ)। दूसरी और, अनियमित विवर्तन सिध्दांत ऑप्टिकली नरम, लेकिन बड़े कणों पर लागू होता है।

आकाश के नीले रंग के कारण

आकाश के नीला रंग

प्रकीर्णन के मज़बूत दैधरै निर्भरता का अर्थ है की कम (नीला) तरंग दैधरै अधिक (लाल) तरंग दैधरै से अधिक हुड हो गये है। इसका परिणाम आकाश के सभी क्षेत्रों से आने वाली अप्रत्यक्ष नीली रौशनी में होता है। रैली प्रकीर्णन के तरीके का एक अच्छा सन्निकटन है जिसमे विभिन्न मीडिया के भीतर प्रकाश प्रकीर्णन होती है जिसके लिए प्रकीर्णन वाले कणों का एक छोटा आकार (पैरामीटर) होता है। सूर्य से आने वाले प्रकाश की किरण हा एक हिस्सा गैस के अणुओं और वातावरण में अन्य छोटे कणों को छिडकता है। यहा रैली प्रकीर्णन मुख्य रूप से सूर्य के प्रकाश केअनियमित रूप से अनियमित स्थित अणुओं के साथ होता है। यह प्रकीर्णन प्रकाश है जो आसपास के आकाश के अपनी चमक और उसके रंग देते है। इसके अलावा पृथ्वी के वायुमंडल में ऑक्सिजन, स्पेक्ट्रम के अति-वायलेट क्षेत्र के किनारे तरंग दैर्घ्य को अवशोषित करता है। जिसके परिणामस्वरूप रंग, जो एक नीला रंग की तरह दिखता है, वास्तव में सभी प्रकीर्णन हुए रंगों का मिशृण है, मुख्य रूप से नीले और हरे रंग का। अंतरिक्ष से देखा, हालांकि, आकाश काला है और सूरज सफेद है। जब सूर्य क्षितिज क्र निकट होती है तब उसकी लालसा तेज होती है, क्योंकि प्रकाश सीधी से प्राप्त किया जा रहा है और अधिक से अधिक माहौल के माध्यम से गुजरना होगा। इसका प्रभाव और बढ़ा दिया गया है क्योंकी सूर्य के प्रकाश को पृथ्वी की सतह के नजदीक वातावरण के अधिक से अधिक अनुपात में पार करना होगा, जहां यह घने है। शेष अछया हुआ प्रकाश इसलिए अधिकतर तरंग दैर्घ्य का होता है और रेडडर दिखता है। कुछ प्रकीर्णन भी सल्फेट कणों से हो सकता है। बड़े प्लिनी विस्फोट वर्षों के बाद, आकाश के नीले रंग के कलाकारों को स्ट्रैटोस्फियरिक गैसों के लगातार सल्फेट लोड द्वारा उजागर किया जाता है।

ऑप्टिकल फाइबर में

रैली प्रकीर्णन ऑप्टिकल फाइबर में ऑप्टिकल संकेतों के प्रकीर्णन का एक महत्वपूर्ण घटक है। सिलिका फाइबर ग्लास, घनत्व और अपवर्तनांक की सूक्ष्म बदलाव के साथ अव्यवस्थित सामग्री रहे है। ये प्रकीर्णन हुए प्रकाश की वजह से ऊर्ज के नुकसान को जन्म देते है। तापमान में एक घनत्व तापमान होता है, जिस पर तापमान में घनत्व में उतार - चढ़ाव "स्थिर" होता है।

झरझरा सामग्री में

रैली प्रकार की प्रकीर्णन छिद्रपूर्ण सामग्री द्वारा भी प्रदर्शित किया जा सकता है। एक उदाहरण नैनोपोरुस सामग्री द्वारा मज़बूत ऑप्टिकल प्रकीर्णन है। पोरुस और सिनडर्ड अलुमिनियुम परिणामों के ठोस भागों के बीच अपवर्तक सूचक में मज़बूत विपरीत के कारण बहुत मज़बूत प्रकीर्णन होते है। प्रकाश औसतन प्रत्येक दिशा में प्रत्येक ५ माइक्रोमीटर बदलता है। यह प्रकीर्णन नैनोपोरुस (७० एन एम के आसपास एक संकीर्ण ताकना आकार वितरण) संरचना के कारण होता है। यह मोनोडाइस्सोप्टिक एल्युमिना पाउडर सिनटेरिन द्वारा प्राप्त किया जाता है।