Kľúčový rozdiel medzi Rayleighovým a Ramanovým rozptylom je v tom, že Rayleighov rozptyl je elastický rozptyl, zatiaľ čo Ramanov rozptyl je neelastický rozptyl.
Rozptyl žiarenia, ako je svetlo a zvuk, sa vzťahuje na odvodenie žiarenia z priamej dráhy letu v dôsledku nerovnomernosti prostredia, cez ktoré žiarenie prechádza. Existujú dva bežné typy rozptylu ako Rayleighov a Ramanov rozptyl. Líšia sa od seba zachovaním alebo nezachovaním kinetickej energie, ktorú nazývame buď elastický alebo neelastický rozptyl.
Čo je Rayleighov rozptyl?
Rayleighov rozptyl je forma elastického rozptylu svetla alebo akéhokoľvek iného elektromagnetického žiarenia, pomenovaná po vedcovi Lordovi Rayleighovi (John William Strutt). Elastický rozptyl znamená, že táto forma rozptylu zachováva kinetickú energiu náhodných častíc systému, v ktorom dochádza k rozptylu. Preto majú rozptýlené fotóny rovnakú energiu ako dopadajúce fotóny.
Obrázok 01: Modrá farba oblohy je výsledkom Rayleighovho rozptylu svetla v atmosfére.
Rayleighov rozptyl nemení stav materiálu. Preto ho nazývame „parametrický proces“. Častice zapojené do tohto rozptylu môžu byť atómy alebo molekuly. Tento typ rozptylu nastáva, keď svetlo prechádza cez priehľadné pevné látky a kvapaliny. Viditeľne to však môžeme vidieť v plynoch. Táto forma rozptylu svetla je výsledkom polarizovateľnosti častíc v médiu, cez ktoré prechádza.
Čo je Ramanov rozptyl?
Ramanov rozptyl je forma neelastického rozptylu svetla alebo akéhokoľvek iného elektromagnetického žiarenia, pomenovaná po vedcovi C. V. Ramanovi. Termín neelastický popisuje, že tento typ rozptylu nešetrí kinetickú energiu náhodných častíc. Inými slovami, kinetická energia systému (v ktorom dochádza k rozptylu svetla) buď stráca, alebo stúpa. Častice, ktoré zahŕňajú Ramanov rozptyl, môžu byť elektróny, atómy alebo molekuly. V plynoch sa tento typ rozptylu svetla vyskytuje so zmenou energie molekúl. Je to spôsobené prechodom molekuly z jednej energetickej úrovne na inú.
Aký je rozdiel medzi Rayleighovým a Ramanovým rozptylom?
Rayleighov rozptyl je forma elastického rozptylu svetla alebo akéhokoľvek iného elektromagnetického žiarenia, zatiaľ čo Ramanov rozptyl je forma neelastického rozptylu svetla alebo akéhokoľvek iného elektromagnetického žiarenia. Preto je hlavným rozdielom medzi Rayleighovým a Ramanovým rozptylom ich elastická a neelastická povaha. Navyše na základe tohto hlavného rozdielu môžeme odvodiť ďalší rozdiel medzi Rayleighovým a Ramanovým rozptylom. To znamená, že elastický rozptyl je forma rozptylu, ktorá zachováva kinetickú energiu náhodných častíc systému, v ktorom dochádza k rozptylu. Ale nepružná forma rozptylu nešetrí kinetickú energiu náhodných častíc.
Nižšie uvedená infografika predstavuje ďalšie podrobnosti o rozdieloch medzi Rayleighovým a Ramanovým rozptylom.
Zhrnutie – Rayleigh vs Raman Scattering
Rozptyl elektromagnetického žiarenia je v dvoch bežných typoch, ako je Rayleighov a Ramanov rozptyl. Aj keď medzi nimi existujú určité rozdiely, kľúčový rozdiel medzi Rayleighovým a Ramanovým rozptylom je ten, že Rayleighov rozptyl je elastický rozptyl, zatiaľ čo Ramanov rozptyl je neelastický rozptyl.
