Het belangrijkste verschil tussen dispersie en verstrooiing van licht is dat dispersie van licht een fenomeen is waarbij de fasesnelheid van een lichtgolf afhangt van de frequentie, terwijl verstrooiing van licht een fenomeen is waarbij bewegende straling van licht gedwongen om af te wijken van een rechte baan door gelokaliseerde niet-uniformiteiten in het medium waar het licht doorheen gaat.
Licht is elektromagnetische straling die de eigenschappen van zowel golven als deeltjes kan laten zien. Het is een vorm van energie. Verspreiding en verstrooiing zijn twee belangrijke fenomenen die worden beschreven met betrekking tot lichtenergie.
Wat is dispersie van licht?
Verstrooiing van licht is een fenomeen waarbij de fasesnelheid van een lichtgolf afhangt van de frequentie ervan. In deze definitie verwijst de term fasesnelheid naar de snelheid waarmee de lichtgolf zich door het medium voortplant. De media waardoor licht zich kan verspreiden, worden dispersieve media genoemd. De term dispersie kan echter niet alleen worden gebruikt voor lichtgolven, maar ook voor elke vorm van golfbeweging, inclusief akoestische dispersie in het geval van geluids- en seismische golven, enz.
Figuur 01: Verspreiding van licht door een prisma
De meest voorkomende consequentie met betrekking tot de spreiding in optica is de verandering in de brekingshoek van verschillende kleuren licht. Dit gebeurt in het spectrum dat wordt geproduceerd door een dispersief prisma en bij chromatische aberratie van lenzen. Een regenboog is bijvoorbeeld het resultaat van de verspreiding van wit licht met de ruimtelijke scheiding van wit licht in de samenstellende kleuren met verschillende golflengten.
In optische toepassingen komt de materiaaldispersie als een gewenst of als een ongewenst effect waar de dispersie van glazen prisma's kan worden gebruikt om spectrometers en spectroradiometers te construeren. Het is echter belangrijk om dispersiecontrole te bestuderen in lasers die korte pulsen produceren.
Wat is lichtverstrooiing?
Verstrooiing van licht is een fenomeen waarbij bewegende lichtstraling gedwongen wordt af te wijken van een rechte baan door plaatselijke ongelijkmatigheden in het medium waar het licht doorheen gaat. Ook bij geluidsgolven kan verstrooiing optreden. Dit proces van verstrooiing omvat afwijking van gereflecteerde straling van de hoek die wordt voorspeld door de wet van reflectie. Hier wordt de reflectie die optreedt met betrekking tot straling vaak genoemd als diffuse reflecties (op dezelfde manier worden de niet-verstrooide reflecties genoemd als spiegelreflecties).
Verstrooiing van licht verwijst eenvoudigweg naar de deeltjes-deeltjesbotsingen tussen moleculen, atomen, elektronen, fotonen en andere deeltjes. Een voorbeeld is de verstrooiing van kosmische straling die plaatsvindt in de bovenste atmosfeer van de aarde.
Figuur 02: Zodiac Light – een diffuus, zichtbaar licht aan de nachtelijke hemel dat wordt veroorzaakt door verstrooiing van zonlicht door stofdeeltjes die zich door het vlak van het zonnestelsel verspreiden.
De verschillende vormen van niet-uniformiteiten die verstrooiing kunnen veroorzaken, worden verstrooiers of verstrooiingscentra genoemd. Enkele voorbeelden van dit soort niet-uniformiteiten zijn deeltjes, bellen, druppeltjes, dichtheidsfluctuaties in vloeistoffen, enz.
De gebieden waar het verstrooiingseffect van licht toepassingen heeft, zijn onder meer medische toepassingen, halfgeleiderinspectie, bewaking van polymerisatieprocessen, identificatie van defecten in monokristallijne vaste stoffen, enz.
Wat is het verschil tussen dispersie en verstrooiing van licht?
Verspreiding en verstrooiing zijn twee belangrijke fenomenen die plaatsvinden in media via de media die licht kan passeren. Het belangrijkste verschil tussen dispersie en verstrooiing van licht is dat dispersie van licht een fenomeen is waarbij de fasesnelheid van een lichtgolf afhangt van de frequentie, terwijl verstrooiing van licht een fenomeen is waarbij bewegende straling van licht gedwongen wordt af te wijken van een rechte baan door gelokaliseerde niet-uniformiteiten in het medium waar het licht doorheen gaat.
De onderstaande infographic toont de verschillen tussen dispersie en verstrooiing van licht in tabelvorm.
Samenvatting – Verspreiding versus verstrooiing van licht
De termen dispersie en verstrooiing worden besproken met betrekking tot bewegende golven zoals licht en geluid. Het belangrijkste verschil tussen dispersie en verstrooiing van licht is dat dispersie van licht een fenomeen is waarbij de fasesnelheid van een lichtgolf afhangt van de frequentie, terwijl verstrooiing van licht een fenomeen is waarbij bewegende straling van licht gedwongen wordt af te wijken van een rechte baan door gelokaliseerde niet-uniformiteiten in het medium waar het licht doorheen gaat.
