Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » تشتت رايلي والسماء الزرقاء

تشتت رايلي والسماء الزرقاء

1871
  • John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh
Blue sky illustrating Rayleigh scattering in optics and physics.

(صورة توضيحية فقط)

Rayleigh التشتت هو التشتت المرن للضوء بواسطة جسيمات أصغر بكثير من طول موجة الضوء. هذه الظاهرة هي المسؤولة عن اللون الأزرق للسماء نهارًا. تتشتت أطوال موجات ضوء الشمس الأقصر، الزرقاء، بشكل أكثر فعالية بواسطة جزيئات النيتروجين والأكسجين في الغلاف الجوي مقارنةً بأطوال الموجات الأطول، الحمراء، مما يجعل السماء تبدو زرقاء من منظور الراصد.

The intensity of Rayleigh scattering is strongly dependent on the wavelength of the light, following an inverse fourth-power law: [latex]I \\propto \\lambda^{-4}[/latex]. This means that blue light (with a shorter wavelength, ~475 nm) is scattered about 16 times more intensely than red light (~700 nm) by the gas molecules in the atmosphere. When we look at the sky away from the direct sun, our eyes perceive this scattered blue light coming from all directions. Conversely, when the sun is near the horizon at sunrise or sunset, its light must travel through a much longer path in the atmosphere to reach the observer. By the time it does, most of the blue and green light has been scattered away from the direct line of sight, leaving the longer-wavelength oranges and reds to be seen. This same principle explains why distant clouds or mountains can appear bluish. Rayleigh scattering is distinct from Mie scattering, which is caused by particles of a size comparable to or larger than the wavelength of light (like water droplets in clouds) and is not strongly wavelength-dependent, which is why clouds appear white.

UNESCO Nomenclature: 2209
– Optics

يكتب

Physical Phenomenon

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • تجارب جون تيندال على تشتت الضوء بواسطة الهباء الجوي (تأثير تيندال)
  • نظرية جيمس كلارك ماكسويل في الكهرومغناطيسية
  • نظرية أوغستين جان فرينل الموجية للضوء
  • فهم تكوين الغلاف الجوي للأرض

التطبيقات

  • قياس الطيف الضوئي
  • الفيبر بصري الاتصالات (كمصدر للخسارة)
  • الاستشعار عن بعد والليدار
  • رسومات الكمبيوتر لتقديم جو واقعي
  • قياس تركيز الجسيمات في السوائل/الغازات
  • شرح ألوان غروب الشمس وشروقها

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • زجاج ذكي يضبط خصائص التشتت بشكل ديناميكي للتحكم في الضوء والحرارة
  • مواد تمويه متقدمة تحاكي التشتت الجوي من أجل الإخفاء
  • pollutant sensors that detect specific nanoparticles by their unique scattering signatures
  • تقنيات التصوير الطبي باستخدام الضوء المتناثر لتحليل الأنسجة على المستوى الخلوي
  • ألياف بصرية منخفضة الخسارة للغاية مصممة لتقليل تشتت رايلي
  • شاشات عرض ثلاثية الأبعاد تخلق تأثيرات جوية واقعية ثلاثية الأبعاد
  • الأفلام الزراعية التي تشتت الضوء الأزرق لتعزيز أنماط نمو النباتات المحددة
  • بلورات فوتونية مصممة للتحكم في تشتت الضوء للحوسبة المتقدمة
  • artificially generated ‘blue skies’ for windowless environments using nanoparticle suspensions
  • أنظمة تحليل الغلاف الجوي المعتمدة على الطائرات بدون طيار باستخدام قياسات التشتت متعددة الأطوال الموجية
متعلق بـ: تشتت رايلي، السماء الزرقاء، البصريات الجوية، تشتت الضوء، الطول الموجي، الإشعاع الكهرومغناطيسي، النيتروجين، الأكسجين، اللورد رايلي، لون غروب الشمس.

السياق التاريخي

تشتت رايلي والسماء الزرقاء

1861
1865
1869
1871
1876
1877
1880
1861
1865
1868
1870
1873
1877
1880
1882-01-01

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.