రేలీ చెదరగొట్టడం అంటే ఏమిటి: కాంతి యొక్క చెల్లాచెదరు & అది కోల్పోతుంది

లార్డ్ రేలీ (నవంబర్ 12, 1842) రైలెయి వికీర్ణం కనుగొనబడింది. కాంతి యొక్క దృగ్విషయం మనకు తెలుసు ప్రతిబింబం మరియు వక్రీభవనం . వాతావరణంలోని కణాలు స్కాటర్ అని పిలువబడతాయి ఎందుకంటే వాతావరణంలోకి కాంతి ప్రవేశించినప్పుడు ఈ కణాలు లైట్లలో చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి. వక్రీభవనం యొక్క ఈ దృగ్విషయాన్ని కాంతి యొక్క వికీర్ణం అని పిలుస్తారు. సాగే మరియు నాన్-సాగే వంటి రెండు రకాల వికీర్ణాలు ఉన్నాయి. రైల్, మి, మరియు నాన్-సెలెక్టివ్ స్కాటరింగ్స్ సాగే వికీర్ణాలు మరియు బ్రిల్లౌ, రామన్, ఇన్-సాగే ఎక్స్-రే, కాంప్టన్ ఇన్-సాగే వికీర్ణాలు. ఈ వ్యాసంలో, రేలీ అనే ఒక రకమైన సాగే వికీర్ణం క్లుప్తంగా చర్చించబడింది.

రేలీ చెదరగొట్టడం అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: భూమి యొక్క వాతావరణంలో వాయువు ద్వారా అణువులను చెదరగొట్టడం రైలేగ్. చెదరగొట్టే బలం కాంతి తరంగదైర్ఘ్యం మీద మరియు కణ పరిమాణంపై కూడా ఆధారపడి ఉంటుంది. కూర్పు వైవిధ్యాల కారణంగా, రైలే లేదా సరళ వికీర్ణం జరుగుతుంది.

కాంతి చెదరగొట్టడం

మన దైనందిన జీవితంలో ఆకాశం యొక్క నీలం రంగు, లోతైన సముద్రంలో నీటి రంగు, సూర్యోదయం వద్ద సూర్యుడు ఎర్రబడటం మరియు సూర్యాస్తమయం మొదలైన కొన్ని అద్భుతమైన దృగ్విషయాలను దాటాము. కాంతి కిరణం పడిపోయినప్పుడు ఒక అణువు అది అణువులోని ఎలక్ట్రాన్ కంపించేలా చేస్తుంది. వైబ్రేటింగ్ ఎలక్ట్రాన్లు, ఇది అన్ని దిశలలో కాంతిని తిరిగి విడుదల చేస్తుంది మరియు ఈ ప్రక్రియను చెదరగొట్టడం అంటారు.

భూమి వాతావరణంలో గాలి అణువులు మరియు ఇతర చిన్న కణాలు ఉన్నాయి, సూర్యుడి నుండి కాంతి వాతావరణం గుండా వెళుతున్నప్పుడు, అది వాతావరణంలోని పెద్ద సంఖ్యలో కణాల ద్వారా చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది. రేలీ స్కాటరింగ్ లా (RSL) ప్రకారం, ఎత్తు యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం (1 / h) యొక్క నాల్గవ భాగం వలె చెదరగొట్టే కాంతి యొక్క తీవ్రత విలోమంగా మారుతుంది.⁴). పొడవైన తరంగదైర్ఘ్యాలతో పోలిస్తే తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాలు ఎక్కువ చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి. సరళ వికీర్ణ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

రేలీ చెదరగొట్టడం

ఆర్‌ఎస్‌ఎల్ ప్రకారం, నీలం రంగు కాంతి ఎరుపు కాంతి కంటే ఎక్కువగా చెల్లాచెదురుగా ఉంది, ఎందుకంటే, ఈ కారణంగా, ఆకాశం నీలం రంగులో కనిపిస్తుంది. సూర్యోదయం మరియు సూర్యాస్తమయం వద్ద సూర్యుడి నుండి వచ్చే కిరణాలు వాతావరణంలో ఎక్కువ భాగం ప్రయాణిస్తాయి. అందువల్ల, నీలిరంగు కాంతి చాలావరకు చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది మరియు ఎరుపు కాంతి మాత్రమే పరిశీలకుడికి చేరుకుంటుంది. అందువల్ల సూర్యరశ్మి మరియు సూర్యాస్తమయం వద్ద సూర్యుడు ఎర్రగా కనిపిస్తుంది.

కాంతి వికీర్ణం విషయంలో, దాదాపు అన్ని చెదరగొట్టే కాంతి సంఘటన రేడియేషన్ వలె అదే పౌన frequency పున్యంలో గమనించబడుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని సాగే లేదా రైల్ లేదా సరళ వికీర్ణం అని పిలుస్తారు, అయినప్పటికీ, గొప్ప భారతీయ వైద్యుడు డాక్టర్ సి.వి.రామన్ 1928 లో సంఘటన పౌన frequency పున్యం పైన మరియు క్రింద వివిక్త పౌన encies పున్యాలను కలిగి ఉన్నారని గమనించారు. రైల్ లేదా సరళ రకం యొక్క అనువర్తనాలు ఎదుర్కోవటానికి (కాంతి గుర్తింపు మరియు పరిధి), వాతావరణ రాడార్ మొదలైనవి.

రేలీ చెదరగొట్టే నష్టాలు

పదార్థ సాంద్రత మరియు కూర్పులో సూక్ష్మదర్శిని వైవిధ్యం కారణంగా వికీర్ణ నష్టాలు ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లలో ఉన్నాయి. గాజు పరమాణు వద్ద యాదృచ్ఛికంగా అనుసంధానించబడిన నెట్‌వర్క్‌లతో మరియు సిలికాన్ ఆక్సైడ్, జియో వంటి అనేక ఆక్సైడ్‌లతో కూడి ఉంటుంది_{రెండు}మొదలైనవి కూర్పు నిర్మాణ హెచ్చుతగ్గుల యొక్క ప్రధాన ఉపయోగం, ఈ రెండు ప్రభావాలు కాంతి యొక్క వక్రీభవన మరియు రైల్ రకం చెదరగొట్టడంలో వైవిధ్యానికి కారణమవుతాయి.

కోర్ మరియు క్లాడింగ్ పదార్థం యొక్క వక్రీభవన సూచికలో చిన్న స్థానికీకరించిన మార్పుల కారణంగా చెదరగొట్టే లైట్లు. ఫైబర్స్ తయారీ సమయంలో ఇవి రెండు కారణాలు. మొదటిది పదార్థాల మిక్సింగ్‌లో స్వల్ప హెచ్చుతగ్గుల వల్ల మరియు ఇతర కారణం పటిష్టం కావడంతో సాంద్రతలో స్వల్ప మార్పు. కింది బొమ్మ తరంగదైర్ఘ్యం మరియు రైలే యొక్క చెదరగొట్టే నష్టం మధ్య సంబంధాన్ని గ్రాఫికల్ గా చూపిస్తుంది.

చెదరగొట్టే నష్టాలు

ఒక కాంతి కిరణం అటువంటి మండలాలను తాకినప్పుడు, అది అన్ని దిశలలో చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది, సింగిల్ కాంపోనెంట్ గ్లాస్‌కు చెదరగొట్టే నష్టం ఇవ్వబడుతుంది

జ_{స్కాట్}= 8π³/ 3λ⁴(n^{రెండు}- 1)^{రెండు}TO_బిటి_fబి_టి

ఇక్కడ n = వక్రీభవన సూచిక

TO_బి= బోల్ట్జ్మాన్ యొక్క స్థిరాంకం

బి_టి= ఐసోథర్మల్ కంప్రెసిబిలిటీ

టి_f= ఘర్షణ ఉష్ణోగ్రత
డైమెన్షన్లెస్ సైజు పరామితి ఆధారంగా, కాంతి యొక్క వికీర్ణం మూడు డొమైన్లుగా విభజించబడింది మరియు దీనిని నిర్వచించారు

A = pDp / λ

ఎక్కడ Dp = ఒక కణం యొక్క చుట్టుకొలత

wave = సంఘటన తరంగదైర్ఘ్యం రేడియేషన్

రేలీ మరియు P (r), A (r) మరియు r లకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. గణిత వ్యక్తీకరణ ద్వారా ఇవ్వబడింది

α = α_ఆర్+ α_లో+ α_OH+ α_IR+ α_యువి+ α_లో

ఎక్కడ α_ఆర్= RSL

a_లో= అసంపూర్ణ నష్టం

a_OH= శోషణ నష్టం

a_IR= పరారుణ శోషణ నష్టం

a_యువి= అతినీలలోహిత శోషణ నష్టం

a_లో= ఇతర మలినాలను శోషణ నష్టం

ఒక α_IR(పరారుణ శోషణ నష్టం) గణితశాస్త్రంగా వ్యక్తీకరించబడింది

a_IR= సి ఎక్స్ (-డి / λ)

ఇక్కడ ‘సి’ గుణకం మరియు D పదార్థాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది

నష్టం to కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది⁴మరియు P (r), A (r) మరియు r లకు. గణిత వ్యక్తీకరణ ద్వారా ఇవ్వబడింది

a_ఆర్= 1 /⁴∫₀⁺A (r) P (r) rdr /₀⁺P (r) rdr

ఇక్కడ A (r) = సరళ వికీర్ణ గుణకం

పి (ఆర్) = కాంతి తీవ్రత ప్రచారం

‘R’ = రేడియల్ దూరం

ఇది సరళ వికీర్ణ నష్టం యొక్క సిద్ధాంతం.

రేలీ మరియు మి స్కాటరింగ్ మధ్య వ్యత్యాసం

ఈ రెండింటి మధ్య వ్యత్యాసం క్రింద చర్చించబడింది.

ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లో రేలీ స్కాటరింగ్

ది ఆప్టికల్ ఫైబర్ దృశ్యమానంగా స్వచ్ఛమైన సిలికా గ్లాస్ మరియు ప్లాస్టిక్ యొక్క సన్నని, సౌకర్యవంతమైన మరియు పారదర్శకంగా ఉంటుంది. ఆప్టికల్ ఫైబర్స్ వేగంగా ఉంటాయి, విద్యుదయస్కాంత జోక్యానికి లోబడి ఉంటాయి, మంటలను పట్టుకోలేవు మరియు సిగ్నల్ నష్టం తక్కువగా ఉంటుంది. సంకేతాలను కలిగి ఉన్న కాంతి పుంజం ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ నుండి ప్రయాణించినప్పుడు, కాంతి యొక్క బలం తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ఈ కాంతి శక్తి నష్టాన్ని సాధారణంగా అటెన్యుయేషన్ అంటారు. ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ ఎంచుకోవడం మరియు నిర్వహించడం గురించి చాలా మంది ఇంజనీర్లకు అటెన్యూయేషన్ మొదటి ప్రాధాన్యతనివ్వాలి.

అన్ని అన్ని వస్తువులు లైట్లను చెదరగొట్టాయి, అంటే ప్రతిబింబించే కాంతి వాటిని అన్ని దిశలలో ప్రకాశిస్తుంది. కాంతి యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం కంటే చిన్న కణాలతో జోక్యం చేసుకోవడం వల్ల రైలే లేదా సరళ వికీర్ణం జరుగుతుంది. ఫైబర్ ద్వారా కాంతి కణాలతో సంకర్షణ చెందుతుంది మరియు తరువాత అన్ని దిశలలో చెల్లాచెదురుగా ఉంటుంది, ఇది డేటా ట్రాన్స్మిషన్ సమయంలో శక్తి నష్టాలు మరియు అటెన్యుయేషన్కు కారణమవుతుంది. ఇది ఆప్టికల్ ఫైబర్స్లో రేలీ లేదా లీనియర్ స్కాటరింగ్ యొక్క సిద్ధాంతం.

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

1). రేలీ లేదా సరళ వికీర్ణానికి కారణమేమిటి?

రైల్‌లీ లేదా లీనియర్ స్కాటరింగ్ యొక్క కారణాలు, ఇది క్లాడింగ్ మరియు కోర్‌లోని అసమానతల ఫలితంగా ఉంటుంది. సాంద్రత & కూర్పు వైవిధ్యాలు మరియు వక్రీభవన సూచికలో హెచ్చుతగ్గులు అసంపూర్ణత కారణంగా సంభవించే సమస్యలు.

2). రేలీ వికీర్ణాన్ని ఎవరు కనుగొన్నారు?

జాన్ విలియం స్ట్రట్ కనుగొనబడింది.

3). రేలీ మరియు మీ వికీర్ణం మధ్య తేడా ఏమిటి?

రేలీ లేదా లీనియర్ స్కాటరింగ్‌లో, వికీర్ణ తరంగదైర్ఘ్యం కంటే చెదరగొట్టే కణాల పరిమాణం చిన్నది మరియు మై-స్కాటరింగ్‌లో చెదరగొట్టే కణాల పరిమాణం మరియు రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం ఒకటే.

4). చెదరగొట్టే మూడు రకాలు ఏమిటి?

మూడు రకాల వికీర్ణాలు రైల్, ఎంపిక చేయని వికీర్ణం మరియు మి వికీర్ణం.

5). రేలీ నిష్పత్తి ఏమిటి?

కాంతి వికీర్ణ కొలతలకు ఉపయోగించే పారామితులలో రైలే నిష్పత్తి ఒకటి.

ఈ వ్యాసంలో, యొక్క అవలోకనం రేలీ చెదరగొట్టడం లేదా సరళ వికీర్ణం , కాంతి యొక్క చెదరగొట్టడం, చెదరగొట్టే నష్టాలు మరియు రేలీ మరియు మీ వికీర్ణాల మధ్య వ్యత్యాసం చర్చించబడ్డాయి. మీ వికీర్ణానికి కారణాలు ఏమిటి అనే ప్రశ్న ఇక్కడ ఉంది.