Закон Релея

Розсіювання світла в каламутних середовищах на неоднорідностях, розміри яких малі порівняно з довжиною хвилі, можна спостерігати, наприклад, при проходженні сонячного світла через посудину з водою, в яку додано трохи молока. При спостереженні збоку в розсіяному світлі середу здається блакитний, тобто в розсіяному випромінюванні переважають хвилі, відповідні короткохвильової частини спектра сонячного випромінювання. Світло ж, що пройшов через товстий шар каламутній середовища, здається червонуватим.
Це можна пояснити тим, що електрони, які вчиняють вимушені коливання в атомах, еквівалентні диполю, який коливається з частотою падаючої на нього світлової хвилі. Інтенсивність випромінюваного ним світла пропорційна четвертого ступеня частоти, або обернено пропорційна четвертого ступеня довжини хвилі.

Це твердження й становить зміст закону Рзлея.
Із закону Релея випливає, що короткохвильова частина спектра розсіюється значно сильніше довгохвильової. Так як частота блакитного світла приблизно в 1,5 рази більше, ніж червоного, то і розсіюється він в 5 разів інтенсивніше, ніж червоний. Цим і пояснюється блакитний колір розсіяного світла і червоне світло минулого.
Електрони, не пов’язані в атомах, а вільні – наприклад, в плазмі – теж розгойдуються світлом і розсіюють його в сторони. Зокрема, саме завдяки цьому ефекту ми можемо спостерігати світіння сонячної корони і, отже, отримувати інформацію про стратосфері Сонця.

Посилання на основну публікацію