Rayleigh saçılması: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
kDeğişiklik özeti yok |
Değişiklik özeti yok |
||
9. satır:
Lord Rayleigh araştırmaları sonucunda, ışık saçılımının derecesinin ona çarpan ışık saçılımlarının dalga boylarına göre değiştiğini ortaya atmıştır. Buradan da uzun dalga boylu ışık kısa dalga boylu ışığa göre daha az saçılım gösterir.
Bu yasaya göre; dalga boyuna oranla küçük parçacıkların saçılıma uğrattığı ışığın şiddeti
Işık dalgaları moleküllere çarptıklarında saçılırlar fakat hepsi aynı oranda saçılmaz. Mavi ışık diğer renklere göre daha fazla saçılım gösterir. Bu nedenle gündüzleri gökyüzü mavi görünür.<ref>Bilim ve Yaşam Ansiklopedisi Gelişim Yayınları Cilt:5 Sayfa:151</ref>
[[Dosya:SDIM0241b.jpg|thumb|Rayleigh dağılımı güneş battıktan sonra daha belirgindir. Bu resim 500 m yükseklikten, güneşin battığı ufuk çizgisine bakılarak
[[Dosya:Rayleigh sunlight scattering.png|thumb|sağ|250px|Şekilde mavi ışığın atmosferde kırmızı ışıktan daha büyük oranda dağıldığı görülüyor.]]
19. satır:
[[Güneş ışığı]]'nın atmosferdeki Rayleigh dağılımı, yayılmış gökyüzü radyasyonuna yol açar, bu da gökyüzünün mavi, güneşinse sarı olmasının sebebidir.
Işığın
== Küçük boyutta parametre tahmini ==
Dağılan bir parçacığın ölçüsü karakteristik boyutu (''r'') ile
:<math> x = \frac{2 \pi r} {\lambda}.</math>
28. satır:
Rayleigh dağılımı, küçük ölçüde parametre sisteminde saçılım olarak tanımlanabilir (x ≪ 1). Daha büyük ölçüde küresel parçacıklar tarafından dağılım ise rastgele ölçüde bir x parametresinde Mie teorisi ile açıklanır. Küçük x değerleri için Mie teorisi Rayleigh tahminine indirgenir.
Bir ışık ışını için gerçekleşen Rayleigh dağılımının miktarı ışığın
Tek bir küçük parçacık tarafından, dalga boyu ''λ'' ve yoğunluğu ''I''<sub>0</sub> olan polarize olmayan bir ışından saçılan ışığın yoğunluğu aşağıdaki gibi ifade edilir[2]:
47. satır:
Tek bir parçacıktan Rayleigh dağılımı miktarı aynı zamanda bir kesit alan ''σ'' olarak ifade edilebilir. Örneğin, atmosferin başlıca bileşeni nitrojen, 532 nm lik dalga boyunda 5.1×10<sup>−31</sup> m² lik bir Rayleigh kesit alanına sahiptir.<ref>Maarten Sneep and Wim Ubachs, [http://dx.doi.org/10.1016/j.jqsrt.2004.07.025 Direct measurement of the Rayleigh scattering cross section in various gases]. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 92, 293 (2005).</ref> Bu da atmosfer basıncında her bir metrelik ilerleyişte 10<sup>−5</sup> lik bir kesitte ışığın saçılacağını gösterir.
Dağılımın
== Gökyüzünün mavi renginin sebebi ==
{{ayrıca bakınız|Diffuse sky radiation}}
Güneşten gelen ışığın bir kısmı atmosferde moleküllerden ve diğer küçük parçacıklardan saçılır. Gökyüzüne parlaklığını ve rengini veren bu saçılan ışıktır. Daha önce açıklandığı gibi, Rayleigh dağılımı
Güneş ufkun yakınındayken ışığının kırmızılaşması daha yoğundur, çünkü ışığın içinden geçmesi gereken havanın hacmi, güneşin tepede olduğu zamankinden daha çoktur. Bu yüzden Rayleigh efekti artar, gözlemciye ulaşırken tüm mavi ışık yok olur. Geriye kalan dağılıma uğramamış ışık ise daha çok uzun
Rayleigh dağılımı temel olarak ışığın havadaki moleküllerle etkileşimiyle olur. Tamamen ‘optik’ ve makroskobik bir açıdan söylersek, mavi gökyüzü mikroskobik yoğunluk dalgalanmalarından ileri gelir, bu dalgalanma ise havayı oluşturan moleküllerin rastgele hareketi ile meydana gelir. Daha yoğun veya daha az yoğun bir bölgenin kırıcılık endeksi çevresinden hafifçe farklıdır, bu yüzden ışığı rastgele yönlerde dağıtan kısa ömürlü bir parçacık gibi davranır. Daha küçük bölgeler büyük bölgelere göre daha fazla dalgalanma gösterdiğinden kısa
Dağılımın bir kısmı [[sülfat]] parçacıkları tarafından gerçekleştirilebilir. Büyük [[Plinian patlamaları]]ndan ([[:en:Plinian eruption]]) yıllar sonra gökyüzünün mavi rengi stratosferik gazların sülfat yüklenmesi sonucu bilhassa daha açık renk olmuştur.
| |||