Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is onsamenhangende verstrooiing?

Inherente verstrooiing verwijst naar de verstrooiing van straling (zoals licht of röntgenstralen) waarbij de verspreide straling een verschillende energie heeft dan de invallende straling. Dit in tegenstelling tot coherente verstrooiing, waarbij de verspreide straling dezelfde energie heeft als de invallende straling.

Hier is een uitsplitsing:

Wat gebeurt er:

* Een invallende foton interageert met een elektron in het doelmateriaal.

* Het foton brengt een deel van zijn energie over naar het elektron, waardoor het elektron naar een hogere energietoestand gaat.

* Het foton verspreidt zich vervolgens in een andere richting met een lagere energie (langere golflengte).

Key -kenmerken:

* energieverlies: Het verspreide foton heeft minder energie dan het invallende foton.

* Verander in richting: Het verspreide foton reist in een andere richting dan het incidentfoton.

* afhankelijkheid van hoek: De hoeveelheid energieverlies hangt af van de verstrooiingshoek.

* Geen faserelatie: De verspreide fotonen hebben geen vaste fase -relatie met de invallende fotonen.

Voorbeelden:

* Compton -verstrooiing: Een type onsamenhangende verstrooiing waarbij röntgenfoto's of gammastralen interageren met losjes gebonden elektronen.

* Raman -verstrooiing: Een type onsamenhangende verstrooiing waarbij licht interageert met moleculen, waardoor ze trillen en roteren.

* Thermische verstrooiing: Een type onsamenhangende verstrooiing waarbij thermische trillingen in een materiaal ervoor zorgen dat de verspreide straling wordt verbreed.

Toepassingen:

* X-Ray Imaging: Incoherente verstrooiing wordt gebruikt in medische beeldvormingstechnieken zoals röntgencomputtomografie (CT).

* Raman -spectroscopie: Gebruikt om moleculen te identificeren op basis van hun vibratie- en rotatiemodi.

* Materialenwetenschap: Gebruikt om de structuur en eigenschappen van materialen te bestuderen.

Samenvattend:

Incoherente verstrooiing is een fundamenteel proces in de fysica dat een verandering in energie en bestralingsrichting inhoudt als gevolg van interacties met materie. Het is een belangrijk fenomeen op verschillende wetenschappelijke gebieden en heeft toepassingen in beeldvorming, spectroscopie en materiaalkarakterisering.