Ključna razlika između Rayleighovog i Ramanovog raspršenja je u tome što je Rayleighovo raspršenje elastično raspršenje dok je Ramanovo raspršenje neelastično raspršenje.
Raspršivanje zračenja poput svjetlosti i zvuka odnosi se na derivaciju zračenja s ravne putanje leta zbog nejednolikosti medija kroz koji zračenje prolazi. Postoje dvije uobičajene vrste raspršenja kao Rayleighovo i Ramanovo raspršenje. Međusobno se razlikuju prema očuvanju ili neočuvanju kinetičke energije koju nazivamo elastično ili neelastično raspršenje.
Što je Rayleighovo raspršenje?
Rayleighovo raspršenje je oblik elastičnog raspršenja svjetlosti ili bilo kojeg drugog elektromagnetskog zračenja, nazvano po znanstveniku Lordu Rayleighu (John William Strutt). Elastično raspršenje znači da ovaj oblik raspršenja čuva kinetičku energiju slučajnih čestica sustava u kojem se raspršenje odvija. Stoga raspršeni fotoni imaju istu energiju kao i upadni fotoni.
Slika 01: Plava boja neba rezultat je Rayleighovog raspršenja svjetlosti u atmosferi.
Rayleighovo raspršenje ne mijenja stanje materijala. Stoga ga nazivamo "parametarski proces". Čestice uključene u ovo raspršenje mogu biti atomi ili molekule. Ova vrsta raspršenja događa se kada svjetlost prolazi kroz prozirne čvrste tvari i tekućine. Međutim, možemo ga istaknuti u plinovima. Ovaj oblik raspršenja svjetlosti rezultat je polarizabilnosti čestica u mediju kroz koji prolazi.
Što je Ramanovo raspršenje?
Ramanovo raspršenje je oblik neelastičnog raspršenja svjetlosti ili bilo kojeg drugog elektromagnetskog zračenja, nazvano po znanstveniku C. V. Ramanu. Izraz neelastično opisuje da ova vrsta raspršenja ne čuva kinetičku energiju slučajnih čestica. Drugim riječima, kinetička energija sustava (u kojem se odvija raspršenje svjetlosti) ili gubi ili raste. Čestice koje uključuju Ramanovo raspršenje mogu biti elektroni, atomi ili molekule. U plinovima se ova vrsta raspršenja svjetlosti događa s promjenom energije molekula. To je zbog prijelaza molekule s jedne energetske razine na drugu.
Koja je razlika između Rayleighovog i Ramanovog raspršenja?
Rayleighovo raspršenje je oblik elastičnog raspršenja svjetlosti ili bilo kojeg drugog elektromagnetskog zračenja dok je Ramanovo raspršenje oblik neelastičnog raspršenja svjetlosti ili bilo kojeg drugog elektromagnetskog zračenja. Stoga je glavna razlika između Rayleighovog i Ramanovog raspršenja njihova elastična i neelastična priroda. Štoviše, na temelju ove glavne razlike, možemo zaključiti drugu razliku između Rayleighovog i Ramanovog raspršenja. Odnosno, elastično raspršenje je oblik raspršenja koji čuva kinetičku energiju slučajnih čestica sustava u kojem se raspršenje odvija. Ali, neelastični oblik raspršenja ne čuva kinetičku energiju slučajnih čestica.
Infografika u nastavku predstavlja više detalja o razlici između Rayleighovog i Ramanovog raspršenja.
Sažetak – Rayleigh vs Ramanovo raspršenje
Raspršenje elektromagnetskog zračenja postoji u dva uobičajena tipa kao što su Rayleighovo i Ramanovo raspršenje. Iako postoje neke razlike između njih, ključna razlika između Rayleighovog i Ramanovog raspršenja je u tome što je Rayleighovo raspršenje elastično, dok je Ramanovo raspršenje neelastično.
