Light scattering by particles
துகள்களால் ஒளி சிதறல் என்பது சிறிய துகள்கள் (எ. கா. பனி படிகங்கள், தூசி, வளிமண்டல துகள்கள், அண்ட தூசி மற்றும் இரத்த அணுக்கள்) ஒளியை சிதறடிக்கின்றன, இதனால் வானத்தின் நீல நிறம் மற்றும் ஒளிவட்டம் போன்ற ஒளியியல் நிகழ்வுகள் ஏற்படுகின்றன. மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள் ஒளி சிதறலை விவரிக்கும் கோட்பாட்டு மற்றும் கணக்கீட்டு முறைகளின் அடிப்படையாகும், ஆனால் மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளுக்கான சரியான தீர்வுகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட துகள் வடிவவியல்களுக்கு (கோள வடிவங்கள் போன்றவை) மட்டுமே அறியப்படுவதால், துகள்களால் ஒளி சிதறல் என்பது மின்காந்த கதிர்வீச்சு சிதறல் மற்றும் துகள்களால் உறிஞ்சப்படுவதைக் கையாளும் கணக்கீட்டு மின்காந்தத்தின் ஒரு கிளையாகும். பகுப்பாய்வு தீர்வுகள் அறியப்படும் வடிவவியல்களைப் பொறுத்தவரை (கோளங்கள், கோளங்களின் தொகுப்பு, எல்லையற்ற சிலிண்டர்கள் போன்றவை), தீர்வுகள் பொதுவாக எல்லையற்ற தொடர்களின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகின்றன. மிகவும் சிக்கலான வடிவவியல்கள் மற்றும் சமச்சீரற்ற துகள்களுக்கு, அசல் மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள் வேறுபடுத்தப்பட்டு தீர்க்கப்படுகின்றன. துகள்களால் ஒளி சிதறலின் பல சிதறல் விளைவுகள் கதிர்வீச்சு பரிமாற்ற நுட்பங்களால் சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன (பார்க்க, எ. கா. வளிமண்டல கதிர்வீச்சு பரிமாற்றக் குறியீடுகள்). சிதறல் துகள்களின் ஒப்பீட்டு அளவு அதன் அளவு அளவுரு மூலம் வரையறுக்கப்படுகிறது, இது அதன் அலைநீளத்துடன் அதன் சிறப்பியல்பு பரிமாணத்தின் விகிதமாகும்ஃ துல்லியமான கணக்கீட்டு முறைகள் வரையறுக்கப்பட்ட-வேறுபாடு நேர-கள முறை எஃப். டி. டி. டி முறை கட்டம் அடிப்படையிலான வேறுபட்ட நேர-கள எண் மாடலிங் முறைகளின் பொதுவான வகுப்பைச் சேர்ந்தது. நேரம் சார்ந்த மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகள் (பகுதி வேறுபாடு வடிவத்தில்) இடம் மற்றும் நேர பகுதி வழித்தோன்றல்களுக்கு மைய வேறுபாடு தோராயங்களைப் பயன்படுத்தி வேறுபடுத்தப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக வரும் வரையறுக்கப்பட்ட-வேறுபாடு சமன்பாடுகள் மென்பொருள் அல்லது வன்பொருளில் ஒரு லீப்ஃப்ராக் முறையில் தீர்க்கப்படுகின்றனஃ ஒரு அளவிலான இடத்தில் உள்ள மின்சார புலம் திசையன் கூறுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் தீர்க்கப்படுகின்றன; பின்னர் அதே இடஞ்சார்ந்த அளவில் உள்ள காந்தப்புல திசையன் கூறுகள் அடுத்த நேரத்தில் தீர்க்கப்படுகின்றன; மேலும் விரும்பிய நிலையற்ற அல்லது நிலையான-நிலை மின்காந்த புலம் நடத்தை முழுமையாக உருவாகும் வரை செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. டி-மேட்ரிக்ஸ் நுட்பம் பூஜ்ய புலம் முறை மற்றும் நீட்டிக்கப்பட்ட எல்லை நுட்ப முறை (ஈ. பி. சி. எம்) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. மேக்ஸ்வெல் சமன்பாடுகளின் தீர்வுகளுக்கான எல்லை நிபந்தனைகளைப் பொருத்துவதன் மூலம் மேட்ரிக்ஸ் கூறுகள் பெறப்படுகின்றன. சம்பவம், கடத்தப்பட்ட மற்றும் சிதறிய புலம் கோள திசையன் அலை செயல்பாடுகளாக விரிவுபடுத்தப்படுகின்றன. கணக்கீட்டு தோராயங்கள் தன்னிச்சையான அளவு அளவுருவுடன் எந்த கோளத் துகள்களிலிருந்தும் மி தோராயமான சிதறல் மி கோட்பாட்டால் விளக்கப்படுகிறது. லோரென்ஸ்-மை கோட்பாடு அல்லது லோரென்ஸ்-மை-டெபாய் கோட்பாடு என்றும் அழைக்கப்படும் மை கோட்பாடு, கோளத் துகள்களால் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் சிதறலுக்கான மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளின் முழுமையான பகுப்பாய்வு தீர்வாகும் (போஹ்ரன் மற்றும் ஹஃப்மேன், 1998). பூசப்பட்ட கோளங்கள், பல கோளங்கள், கோளங்கள் மற்றும் எல்லையற்ற சிலிண்டர்கள் போன்ற மிகவும் சிக்கலான வடிவங்களுக்கு முடிவற்ற தொடர்களின் அடிப்படையில் தீர்வை வெளிப்படுத்தும் நீட்டிப்புகள் உள்ளன. கோளங்கள், அடுக்கு கோளங்கள் மற்றும் பல கோளங்கள் மற்றும் சிலிண்டர்களுக்கான மை தோராயத்தில் ஒளி சிதறலைப் படிக்க குறியீடுகள் உள்ளன. தனித்த இருமுனை தோராயமானது தன்னிச்சையான வடிவத்தின் துகள்களால் கதிர்வீச்சின் சிதறலைக் கணக்கிட பல நுட்பங்கள் உள்ளன. தனித்த இருமுனை தோராயமானது துருவமுனைக்கக்கூடிய புள்ளிகளின் வரையறுக்கப்பட்ட வரிசையால் தொடர்ச்சியான இலக்கை தோராயமாக மதிப்பிடுவதாகும். புள்ளிகள் உள்ளூர் மின்சார புலத்திற்கு பதிலளிக்கும் வகையில் இருமுனை தருணங்களைப் பெறுகின்றன. இந்த புள்ளிகளின் இருமுனைகள் அவற்றின் மின்சார புலங்கள் வழியாக ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன. டிடிஏ தோராயத்தில் ஒளி சிதறல் பண்புகளைக் கணக்கிட டிடிஏ குறியீடுகள் உள்ளன. ரேலே சிதறல் முறை என்பது ஒளியின் அலைநீளத்தை விட மிகச் சிறிய துகள்களால் ஒளி அல்லது பிற மின்காந்த கதிர்வீச்சை சிதறடிப்பதாகும். ரேலே சிதறல் சிறிய அளவு அளவுரு ஆட்சியில் சிதறல் என வரையறுக்கப்படலாம். வடிவியல் ஒளியியல் (கதிர்-தடமறிதல்) கதிர் தடமறிதல் நுட்பங்கள் கோளத் துகள்கள் மட்டுமல்லாமல், ஒரு துகள் அளவு மற்றும் முக்கியமான பரிமாணங்கள் ஒளியின் அலைநீளத்தை விட மிகப் பெரியதாக இருக்கும் வரை எந்தவொரு குறிப்பிட்ட வடிவத்திலும் (மற்றும் நோக்குநிலையிலும்) ஒளி சிதறலை தோராயமாக மதிப்பிடலாம். ஒளியை கதிர்களின் தொகுப்பாகக் கருதலாம், அதன் அகலங்கள் அலைநீளத்தை விட மிகப் பெரியவை, ஆனால் துகள்களுடன் ஒப்பிடும்போது சிறியவை. துகள்களைத் தாக்கும் ஒவ்வொரு கதிரும் (பகுதி) பிரதிபலிப்பு மற்றும்/அல்லது ஒளிவிலகல் ஏற்படலாம். இந்த கதிர்கள் திசைகளில் வெளியேறுகின்றன, இதன் மூலம் அவற்றின் முழு சக்தியுடன் கணக்கிடப்படுகின்றன அல்லது (பகுதி பிரதிபலிப்பு ஈடுபடும் போது) இரண்டு (அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட) வெளியேறும் கதிர்களுக்கு இடையில் பிரிக்கப்பட்ட சம்பவ சக்தியுடன் கணக்கிடப்படுகின்றன. லென்ஸ்கள் மற்றும் பிற ஒளியியல் கூறுகளைப் போலவே, கதிர் தடமறிதல் ஒரு சிதறலில் இருந்து வெளிப்படும் ஒளியை தீர்மானிக்கிறது, மேலும் ஏராளமான சீரற்ற நோக்குடைய மற்றும் நிலைநிறுத்தப்பட்ட சிதறல்களுக்கு அந்த முடிவை புள்ளிவிவர ரீதியாக இணைத்து, நீர் துளிகள் மற்றும் ஒளிவட்டம் காரணமாக வானவில் போன்ற வளிமண்டல ஒளியியல் நிகழ்வுகளை விவரிக்க முடியும். வளிமண்டல ஒளியியல் கதிர்-தடமறிதல் குறியீடுகள் உள்ளன. மேலும் காண்க கோளங்கள் மூலம் மின்காந்த சிதறலுக்கான குறியீடுகள் சிலிண்டர்கள் மூலம் மின்காந்த சிதறலுக்கான குறியீடுகள் தனித்த இருமுனை தோராயக் குறியீடுகள் வரையறுக்கப்பட்ட-வேறுபாடு நேரம்-கள முறை சிதறல் குறிப்புகள் பார்பர், பி. டபிள்யூ. மற்றும் எஸ். சி. ஹில், துகள்களால் ஒளி சிதறல்ஃ கணக்கீட்டு முறைகள், சிங்கப்பூர்; டீனெக், என். ஜே., உலக அறிவியல், c1990,261 p. + 2 கணினி வட்டுகள் (3 1⁄2 அங்குலம். ), (பிபிகே.) போஹ்ரன், கிரேக் எஃப். மற்றும் டொனால்ட் ஆர். ஹஃப்மேன், தலைப்பு உறிஞ்சுதல் மற்றும் சிறிய துகள்களால் ஒளியின் சிதறல், நியூயார்க்ஃ வில்லி, 1998,530 பி., ஹல்ஸ்ட், எச். சி. வான் டி, சிறிய துகள்களால் ஒளி சிதறல், நியூயார்க், டோவர் பப்ளிகேஷன்ஸ், 1981,470 பி., கெர்கர், மில்டன், ஒளியின் சிதறல் மற்றும் பிற மின்காந்த கதிர்வீச்சு, நியூயார்க், அகாடமிக் பிரஸ், 1969,666 ப. மிஷ்செங்கோ, மைக்கேல் I., ஜோப் டபிள்யூ. ஹோவனியர், லாரி டி. டிராவிஸ், ஒளி சிதறல் அல்லாத துகள்களால்ஃ கோட்பாடு, அளவீடுகள் மற்றும் பயன்பாடுகள், சான் டியாகோஃ அகாடமிக் பிரஸ், 2000,690 ப., ஸ்ட்ராட்டன், ஜூலியஸ் ஆடம்ஸ், மின்காந்த கோட்பாடு, நியூயார்க், லண்டன், மெக்ரா-ஹில் புத்தக நிறுவனம், இன்க்., 1941. 615 பி. சிதறல், உறிஞ்சுதல் மற்றும் கதிர்வீச்சு பரிமாற்றம் (ஒளியியல்)