A legfontosabb különbség a Rayleigh- és a Raman-szórás között az, hogy a Rayleigh-szórás rugalmas szórás, míg a Raman-szórás rugalmatlan szórás.
A sugárzás, például a fény és a hang szórása arra utal, hogy a sugárzás egyenes repülési útvonalból származik a sugárzást áthaladó közeg egyenetlensége miatt. A szóródásnak két gyakori típusa van, a Rayleigh- és a Raman-szórás. Különböznek egymástól a kinetikus energia megmaradása vagy meg nem maradása szerint, amelyeket rugalmas vagy rugalmatlan szórásnak nevezünk.
Mi az a Rayleigh-szórás?
A Rayleigh-szórás a fény vagy bármely más elektromágneses sugárzás rugalmas szórásának egy formája, amelyet Lord Rayleigh tudósról (John William Strutt) neveztek el. A rugalmas szórás azt jelenti, hogy a szóródásnak ez a formája megőrzi annak a rendszernek a véletlenszerű részecskéinek mozgási energiáját, amelyben a szórás történik. Ezért a szórt fotonok energiája ugyanaz, mint a beeső fotonoknak.
01. ábra: Az ég kék színe a Rayleigh által a légkörben lévő fényszóródás eredménye.
A Rayleigh-szórás nem változtatja meg az anyag állapotát. Ezért „paraméteres folyamatnak” nevezzük. A szóródásban részt vevő részecskék lehetnek atomok vagy molekulák. Ez a fajta szórás akkor következik be, amikor a fény átlátszó szilárd anyagokon és folyadékokon halad át. A gázokban azonban szembetűnően láthatjuk. A fényszórásnak ez a formája a részecskék polarizálhatóságának eredménye a közegben, amelyen áthalad.
Mi az a Raman-szórás?
A Raman-szórás a fény vagy bármely más elektromágneses sugárzás rugalmatlan szórásának egyik formája, amelyet C. V. Raman tudósról neveztek el. A rugalmatlan kifejezés azt írja le, hogy az ilyen típusú szórás nem tartja meg a véletlenszerű részecskék kinetikus energiáját. Más szóval, a rendszer kinetikus energiája (amelyben a fényszórás megtörténik) vagy csökken, vagy nő. A Raman-szórást magában foglaló részecskék lehetnek elektronok, atomok vagy molekulák. Gázokban az ilyen típusú fényszórás a molekulák energiájának megváltozásával történik. Ez a molekula egyik energiaszintről a másikra való átmenetének köszönhető.
Mi a különbség a Rayleigh és a Raman-szórás között?
A Rayleigh-szórás a fény vagy bármely más elektromágneses sugárzás rugalmas szórásának egy formája, míg a Raman-szórás a fény vagy bármely más elektromágneses sugárzás rugalmatlan szórásának egy formája. Ezért a Rayleigh- és a Raman-szórás közötti fő különbség a rugalmas és rugalmatlan természetük. Sőt, ebből a fő különbségből kiindulva egy másik különbségre is következtethetünk Rayleigh- és Raman-szórás között. Vagyis a rugalmas szórás a szórás egyik formája, amely megőrzi annak a rendszernek a véletlenszerű részecskéinek mozgási energiáját, amelyben a szórás történik. De a szórás rugalmatlan formája nem tartja meg a véletlenszerű részecskék kinetikus energiáját.
Az alábbi infografika további részleteket mutat be a Rayleigh- és a Raman-szórás közötti különbségről.
Összefoglaló – Rayleigh vs Raman Scattering
Az elektromágneses sugárzás szórásának két gyakori típusa van: Rayleigh- és Raman-szórás. Bár vannak köztük különbségek, a legfontosabb különbség a Rayleigh- és a Raman-szórás között az, hogy a Rayleigh-szórás rugalmas szórás, míg a Raman-szórás rugalmatlan szórás.
