레일리 경 (1842 년 11 월 12 일)은 레일리 산란이 발견되었습니다. 우리는 빛의 현상을 알고 있습니다 반사와 굴절 . 대기 중의 입자는 산란이라고합니다. 왜냐하면 빛이 대기로 들어 오면이 입자들이 빛으로 산란되기 때문입니다. 이 굴절 현상은 빛의 산란이라고 할 수 있습니다. 탄성과 비탄성 같은 두 가지 유형의 산란이 있습니다. rayleigh, Mie 및 비 선택적 산란은 탄성 산란이고 Brillou, Raman, In-elastic X-ray, Compton은 비탄성 산란입니다. 이 기사에서는 Rayleigh라는 한 가지 유형의 탄성 산란에 대해 간략하게 설명합니다.

레일리 산란이란 무엇입니까?

정의: 레일리는 지구 대기의 가스에 의한 분자 산란입니다. 산란 강도는 빛의 파장과 입자 크기에 따라 달라집니다. 구성 변화로 인해 레일리 또는 선형 산란이 발생합니다.

빛의 산란

우리는 하늘의 푸른 색, 심해의 물의 색, 일출과 일몰의 태양이 붉어지는 등 일상 생활에서 놀라운 현상을 겪었습니다. 원자는 원자의 전자를 진동시킵니다. 진동하는 전자는 차례로 모든 방향으로 빛을 재 방출하며이 과정을 산란이라고합니다.

“직류는 어떻게 생성되는가 ”

지구 대기는 태양의 빛이 대기를 통과 할 때 공기 분자와 기타 작은 입자를 포함하고 있으며 대기의 많은 입자에 의해 산란됩니다. 레일리 산란 법칙 (RSL)에 따르면 산란광의 강도는 높이 파장의 네 번째 부분 (1 / h⁴). 긴 파장에 비해 짧은 파장이 더 많이 산란됩니다. 선형 산란 다이어그램은 아래 그림과 같습니다.

레일리 산란

RSL에 따르면 하늘이 파란색으로 나타나기 때문에 파란색 빛이 빨간색 빛보다 더 많이 산란됩니다. 일출과 해가지면 태양 광선이 대기의 대부분을 이동합니다. 따라서 대부분의 청색광은 산란되고 적색광 만 관찰자에게 도달합니다. 따라서 태양은 햇빛과 일몰에 붉게 보입니다.

광 산란의 경우 거의 모든 산란광이 입사 방사선과 동일한 주파수에서 관찰됩니다. 이 현상을 탄성 또는 레일리 또는 선형 산란이라고하지만 인도의 위대한 의사 인 C.V. Raman 박사는 1928 년에 빛의 산란이 입사 주파수 위와 아래에 이산 주파수를 갖는다는 것을 관찰했습니다. 레일리 또는 선형 유형의 적용은 다음과 같습니다. 다루는 (빛 감지 및 거리 측정), 기상 레이더 등

레일리 산란 손실

산란 손실은 재료 밀도와 조성의 미세한 변화로 인해 광섬유에 존재합니다. 유리는 분자에서 무작위로 연결된 네트워크와 실리콘 산화물, GeO와 같은 여러 산화물로 구성되어 있습니다._두등. 이들은 구성 구조 변동의 주요 용도이며,이 두 가지 효과는 빛의 굴절 및 광선 산란 유형의 변화를 초래합니다.

코어와 클래딩 재료의 굴절률에 작은 국부적 인 변화로 인한 산란광. 이것이 섬유 제조 과정에서 발생하는 두 가지 원인입니다. 첫 번째는 성분 혼합의 약간의 변동으로 인한 것이고 다른 원인은 고형화에 따른 밀도의 약간의 변화입니다. 아래 그림은 파장과 레일리의 산란 손실 간의 관계를 그래픽으로 보여줍니다.

산란 손실

광선이 이러한 영역에 닿으면 모든 방향으로 산란되며 단일 구성 요소 유리의 산란 손실은 다음과 같습니다.

ㅏ_스캣= 8π^삼/ 3λ⁴(엔^두- 1)^두에_비티_에프비_티

n = 굴절률

에_비= Boltzman의 상수

비_티= 등온 압축성

티_에프= 마찰 온도
무 차원 크기 매개 변수를 기반으로 빛의 산란은 세 영역으로 나뉘며 다음과 같이 정의됩니다.

A = πDp / λ

Dp = 입자의 둘레

λ = 입사 파장 복사

레일리는 및 P (r), A (r) 및 r에 비례합니다. 수학적 표현은 다음과 같이 주어진다.

α = α_{아르 자형}+ α_안으로+ α_오+ α_IR+ α_UV+ α_안으로

여기서 α_{아르 자형}= RSL

ㅏ_안으로= 불완전 손실

ㅏ_오= 흡수 손실

ㅏ_IR= 적외선 흡수 손실

ㅏ_UV= 자외선 흡수 손실

ㅏ_안으로= 다른 불순물 흡수 손실

α_IR(적외선 흡수 손실)은 수학적으로 다음과 같이 표현됩니다.

ㅏ_IR= C exp (-D / λ)

여기서‘C’는 계수이고 D는 재료에 따라 다릅니다.

손실은 λ에 비례합니다.⁴그리고 P (r), A (r) 및 r. 수학적 표현은 다음과 같이 주어진다.

ㅏ_{아르 자형}= 1 / λ⁴∫₀^{+ ∞}A (r) P (r) rdr / ∫₀^{+ ∞}P (r) rdr

여기서 A (r) = 선형 산란 계수

P (r) = 광도 전파

‘r’= 방사형 거리

이것이 선형 산란 손실의 이론입니다.

Rayleigh와 Mie 산란의 차이점

이 둘의 차이점은 아래에서 설명합니다.

S.NO	레일리 또는 선형 산란	미에 산란
1	에레일리 또는 선형산란, 입자 크기는 파장보다 작습니다	M에서즉산란, 입자 크기가 파장보다 큽니다
두	이 산란에서는 파장에 대한 의존성이 강합니다.	이 산란에서는 파장 의존성이 약합니다.
삼	선형 산란입니다.	또한 선형 산란입니다.
4	이 입자의 종류는산란은 공기 분자입니다	M의 입자 종류즉산란은 연기, 연기 및 안개입니다.
5	공기 분자 입자 직경은 0.0001 ~ 0.001 마이크로 미터이며 공기 분자 현상은 푸른 하늘과 붉은 석양입니다	M 단위의 에어로졸 입자 직경즉산란은 0.01 ~ 1.0 마이크로 미터이며 에어로졸 (오염 물질) 현상은 갈색 스모그입니다.

광섬유의 레일리 산란

그만큼 광섬유 광학적으로 순수한 실리카 유리 및 플라스틱으로 얇고 유연하며 투명합니다. 광섬유는 더 빠르고 전자기 간섭에 영향을받지 않으며 불을 붙일 수 없으며 신호 손실이 적습니다. 신호를 전달하는 광선이 광섬유에서 이동하면 빛의 강도가 낮아지면 이러한 빛의 손실을 일반적으로 감쇠라고합니다. 많은 엔지니어가 광섬유를 선택하고 취급하는 것을 고려하기 위해 감쇠는 최우선 순위 여야합니다.

대부분의 모든 물체는 빛을 산란하며, 이는 모든 방향으로 빛을 비추는 반사광을 의미합니다. 광선 또는 선형 산란은 빛의 파장보다 작은 입자와의 간섭으로 인해 발생합니다. 광섬유를 통해 이동하는 빛은 입자와 상호 작용 한 다음 모든 방향으로 산란되어 데이터 전송 중에 에너지 손실과 감쇠를 유발합니다. 이것은 Rayleigh 또는 광섬유의 선형 산란 이론입니다.