تشتت رايلي هو ظاهرة فيزيائية تصف كيفية تفاعل الضوء مع الجسيمات الصغيرة جدًا.
تم شرحه لأول مرة في القرن التاسع عشر من قبل الفيزيائي البريطانيجون ويليام سترات (اللورد رايلي). أظهر عمله أنه عندما يمر الضوء
عبر وسط يحتوي على جسيمات أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء - مثل جزيئات الغاز في الغلاف الجوي - فإن الضوء
يتشتت بدلاً من السفر في خط مستقيم.
هذا النوع من التشتت مهم بشكل خاص في فهم كيفية تصرف ضوء الشمس في الغلاف الجوي للأرض.
يبدو ضوء الشمس الذي يصل إلى الأرض أبيض، ولكنه في الواقع مزيج من العديد من الألوان المختلفة، لكل منها طول موجي مختلف.
عندما يدخل ضوء الشمس الغلاف الجوي، فإنه يواجه عددًا لا يحصى من جزيئات الغاز الصغيرة، وأساسها النيتروجين والأكسجين. هذه الجزيئات أصغر بكثير من الأطوال الموجية للضوء المرئي، مما يجعل تشتت رايلي هو التأثير السائد.
السمة الرئيسية لتشتت رايلي هي أنالأطوال الموجية الأقصر تتشتت بقوة أكبر بكثير من الأطوال الموجية الأطول.
ببساطة:
الضوء الأزرق له طول موجي قصير
الضوء الأحمر له طول موجي أطول
تتشتت الأطوال الموجية القصيرة بكفاءة أكبر بكثير
نظرًا لأن الضوء الأزرق يتشتت بقوة في جميع الاتجاهات، فإنه ينتشر عبر السماء بأكملها.
بغض النظر عن المكان الذي تنظر إليه خلال النهار، فإن الضوء الأزرق المتشتت يصل إلى عينيك من كل اتجاه.
الأطوال الموجية الأطول، مثل الضوء الأحمر والبرتقالي، تمر عبر الغلاف الجوي بشكل مباشر أكثر وتتشتت بشكل أقل.
نتيجة لذلك:
تبدو السماء زرقاء خلال النهار
تبدو الشمس نفسها صفراء قليلاً بدلاً من اللون الأبيض النقي
على الرغم من أن الضوء البنفسجي له طول موجي أقصر من الضوء الأزرق، إلا أن السماء لا تبدو بنفسجية لعدة أسباب:
معًا، تجعل هذه العوامل اللون الأزرق هو اللون السائد الذي ندركه.
عندما تكون الشمس منخفضة على الأفق، يسافر ضوء الشمس عبر مسار أطول بكثير في الغلاف الجوي.
خلال هذه الرحلة الطويلة:
هذا هو السبب في أن غروب الشمس وشروقها غالبًا ما تعرض درجات لونية دافئة من الأحمر والبرتقالي والذهبي.
تشتت رايلي هو ظاهرة فيزيائية تصف كيفية تفاعل الضوء مع الجسيمات الصغيرة جدًا.
تم شرحه لأول مرة في القرن التاسع عشر من قبل الفيزيائي البريطانيجون ويليام سترات (اللورد رايلي). أظهر عمله أنه عندما يمر الضوء
عبر وسط يحتوي على جسيمات أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء - مثل جزيئات الغاز في الغلاف الجوي - فإن الضوء
يتشتت بدلاً من السفر في خط مستقيم.
هذا النوع من التشتت مهم بشكل خاص في فهم كيفية تصرف ضوء الشمس في الغلاف الجوي للأرض.
يبدو ضوء الشمس الذي يصل إلى الأرض أبيض، ولكنه في الواقع مزيج من العديد من الألوان المختلفة، لكل منها طول موجي مختلف.
عندما يدخل ضوء الشمس الغلاف الجوي، فإنه يواجه عددًا لا يحصى من جزيئات الغاز الصغيرة، وأساسها النيتروجين والأكسجين. هذه الجزيئات أصغر بكثير من الأطوال الموجية للضوء المرئي، مما يجعل تشتت رايلي هو التأثير السائد.
السمة الرئيسية لتشتت رايلي هي أنالأطوال الموجية الأقصر تتشتت بقوة أكبر بكثير من الأطوال الموجية الأطول.
ببساطة:
الضوء الأزرق له طول موجي قصير
الضوء الأحمر له طول موجي أطول
تتشتت الأطوال الموجية القصيرة بكفاءة أكبر بكثير
نظرًا لأن الضوء الأزرق يتشتت بقوة في جميع الاتجاهات، فإنه ينتشر عبر السماء بأكملها.
بغض النظر عن المكان الذي تنظر إليه خلال النهار، فإن الضوء الأزرق المتشتت يصل إلى عينيك من كل اتجاه.
الأطوال الموجية الأطول، مثل الضوء الأحمر والبرتقالي، تمر عبر الغلاف الجوي بشكل مباشر أكثر وتتشتت بشكل أقل.
نتيجة لذلك:
تبدو السماء زرقاء خلال النهار
تبدو الشمس نفسها صفراء قليلاً بدلاً من اللون الأبيض النقي
على الرغم من أن الضوء البنفسجي له طول موجي أقصر من الضوء الأزرق، إلا أن السماء لا تبدو بنفسجية لعدة أسباب:
معًا، تجعل هذه العوامل اللون الأزرق هو اللون السائد الذي ندركه.
عندما تكون الشمس منخفضة على الأفق، يسافر ضوء الشمس عبر مسار أطول بكثير في الغلاف الجوي.
خلال هذه الرحلة الطويلة:
هذا هو السبب في أن غروب الشمس وشروقها غالبًا ما تعرض درجات لونية دافئة من الأحمر والبرتقالي والذهبي.
