Рэлеевское рассеяние

---

Рэле́евское рассе́яние — когерентное рассеяние света без изменения длины волны (называемое также упругим рассеянием) на частицах, неоднородностях или других объектах, когда частота рассеиваемого света существенно меньше собственной частоты рассеивающего объекта или системы. Эквивалентная формулировка: рассеивание света на объектах, размеры которых меньше его длины волны. Названо в честь британского физика лорда Рэлея, установившего зависимость интенсивности рассеянного света от длины волны в 1871 году^[2]. В широком смысле также применяется при описании рассеяния в волновых процессах различной природы.

При рэлеевском рассеянии внутреннее состояние рассеивающих частиц не изменяется. Можно рассматривать два предельных случая. Если длина волны меньше расстояния свободного пробега, то акты рассеяния на частицах можно считать независимыми. В противоположном случае в рассеянии участвуют флуктуации направлений движения молекул и их плотности^[3].

Для рассеивания на осцилляторе массы m, с зарядом q и собственной частотой ${\displaystyle \nu _{0}}$ сечение рассеяния ${\displaystyle \sigma _{R}}$ пропорционально четвёртой степени частоты рассеиваемого света ${\displaystyle \nu :}$

Сечение ${\displaystyle \sigma _{R}}$ зависит от угла рассеяния ${\displaystyle \theta }$ между направлениями падающей и рассеянной волн:

рассеянная волна линейно поляризована вдоль направления, перпендикулярного плоскости, проходящей через направления распространения падающей и рассеянной волн. При рассеянии на сферических частицах (неоднородностях) степень поляризации p для неполяризованного падающего света равна:

Рэлеевское рассеяние определяется как происходящее без существенного изменения частоты.^[3] Но тепловые флуктуации вносят изменение в спектральный состав, причём в жидкостях уширение может достигать 150 см⁻¹.^[5]

---