散射是什麼意思

散射(Scattering)是一個物理學上的概念,它描述了波動或粒子在傳播過程中與物質相互作用時,方向發生改變的現象。散射可以發生在各種形式的波和粒子中,包括光波、聲波、電磁波、中微子、電子等等。

在光學中,散射是指光線遇到不透明物體或氣體分子時,光線的方向發生改變的現象。根據散射粒子的大小和光的波長,散射可以分為以下幾種類型:

  1. 瑞利散射(Rayleigh scattering):當光線遇到比光波波長小得多的散射粒子(如空氣中的氮和氧分子)時發生的散射。瑞利散射與光波長有關,短波長(藍光)比長波長(紅光)更容易被散射。

  2. 米氏散射(Mie scattering):當光線遇到與光波長相當或更大的散射粒子(如霧滴、塵埃、雲滴等)時發生的散射。米氏散射不僅與粒子的尺寸有關,還與粒子的複雜結構有關。

  3. 非選擇性散射:這種散射對不同波長的光沒有偏好,即所有波長的光都被散射得一樣多。

在醫學中,散射可以用於成像技術,如X射線成像和光學相干斷層掃描(OCT)。在這些應用中,散射可以用來提供有關組織結構和密度的信息。

在化學和環境科學中,散射可以用來研究大氣中的氣溶膠和污染物的特徵。

在量子力學中,散射是指粒子與其他粒子或勢場相互作用後,出射方向和動量發生改變的現象。通過研究粒子的散射行為,可以獲得有關相互作用勢場和粒子本身特性的信息。