Skillnad mellan Rayleigh och Raman Scattering

De nyckelskillnad mellan Rayleigh och Raman scattering är det Rayleigh-spridning är en elastisk spridning medan Raman-spridningen är en oelastisk spridning.

Spridning av strålning, såsom ljus och ljud, hänvisar till avledning av strålningen från en rak flygväg på grund av ojämnheter i det medium genom vilket strålningen passerar. Det finns två vanliga typer av spridning som Rayleigh och Raman scattering. De skiljer sig från varandra beroende på bevarande eller icke-bevarande av kinetisk energi som vi betecknar som elastisk eller oelastisk spridning respektive.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är Rayleigh Scattering
3. Vad är Raman Scattering
4. Jämförelse vid sida vid sida - Rayleigh vs Raman Scattering i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är Rayleigh Scattering?

Rayleigh scattering är en form av en elastisk spridning av ljus eller någon annan elektromagnetisk strålning, uppkallad efter forskaren Lord Rayleigh (John William Strutt). Elastisk spridning innebär att denna form av spridning bevarar den kinetiska energin hos de oavsiktliga partiklarna i systemet där spridningen äger rum. Därför har de spridda fotonen samma energi som de infallande fotonerna.

Figur 01: Skyens blå färg är ett resultat av Rayleigh-spridningen av ljus i atmosfären.

Rayleigh-spridning ändrar inte materialets tillstånd. Därför heter vi det som en "parametrisk process". Partiklarna som är involverade i denna spridning kan vara atomer eller molekyler. Denna typ av spridning sker när ljus passerar genom transparenta fasta ämnen och vätskor. Men vi kan se det tydligt i gaser. Denna form av ljusspridning är ett resultat av partikelns polariserbarhet i det medium genom vilket det passerar.

Vad är Raman Scattering?

Ramanspridning är en form av oelastisk spridning av ljus eller någon annan elektromagnetisk strålning, uppkallad efter forskaren C.V.Raman. Termen oelastisk beskriver att denna typ av spridning inte bevarar den kinetiska energin hos tillfälliga partiklar. Med andra ord, systemets kinetiska energi (där ljusspridningen äger rum) antingen förluster eller ökar. Partiklarna som involverar Ramanspridning kan vara elektroner, atomer eller molekyler. I gaser sker denna typ av ljusspridning med en förändring i molekylernas energi. Detta beror på övergången av molekylen från en energinivå till en annan.

Vad är skillnaden mellan Rayleigh och Raman Scattering?

Rayleigh-spridning är en form av en elastisk spridning av ljus eller någon annan elektromagnetisk strålning, medan Raman-spridning är en form av oelastisk spridning av ljus eller någon annan elektromagnetisk strålning. Därför är huvudskillnaden mellan Rayleigh och Raman-spridningen deras respektive elastiska och oelastiska natur. Dessutom kan vi, baserat på denna huvudskillnad, härleda en annan skillnad mellan Rayleigh och Raman-spridningen. Det vill säga den elastiska spridningen är en form av spridning som bevarar den kinetiska energin hos de oavsiktliga partiklarna i systemet där spridningen äger rum. Men den oelastiska formen av spridning bevarar inte den kinetiska energin hos de oavsiktliga partiklarna.

Nedan infographic presenterar mer detaljer om skillnaden mellan Rayleigh och Raman spridning.

Sammanfattning - Rayleigh vs Raman Scattering

Spridning av elektromagnetisk strålning är i två vanliga typer som Rayleigh och Raman spridning. Trots att det finns några skillnader mellan dem är den viktigaste skillnaden mellan Rayleigh och Raman-spridningen att Rayleigh-spridningen är en elastisk spridning medan Raman-spridningen är en oelastisk spridning.

Referens:

1. Britannica, Encyklopediens redaktörer. "Rayleigh Scattering." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 12 februari 2018. Tillgänglig här 
2. "Raman Scattering." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30 aug 2018. Tillgänglig här 

Image Courtesy:

1. "Rayleigh solljus spridning" Med Dragons flygning (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia