Nøkkelforskjellen mellom Rayleigh- og Raman-spredning er at Rayleigh-spredning er en elastisk spredning, mens Raman-spredning er en uelastisk spredning.
Spredning av stråling som lys og lyd refererer til utledningen av strålingen fra en rett flyvei på grunn av ujevnhetene til mediet som strålingen passerer gjennom. Det er to vanlige typer spredning som Rayleigh og Raman spredning. De skiller seg fra hverandre i henhold til bevaring eller ikke-konservering av kinetisk energi som vi kaller henholdsvis elastisk eller uelastisk spredning.
Hva er Rayleigh-spredning?
Rayleigh-spredning er en form for en elastisk spredning av lys eller annen elektromagnetisk stråling, oppk alt etter vitenskapsmannen Lord Rayleigh (John William Strutt). Elastisk spredning betyr at denne formen for spredning bevarer den kinetiske energien til de tilfeldige partiklene i systemet der spredningen finner sted. Derfor har de spredte fotonene samme energi som de innfallende fotonene.
Figur 01: Den blå fargen på himmelen er et resultat av Rayleigh-spredning av lys i atmosfæren.
Rayleigh-spredning endrer ikke tilstanden til et materiale. Derfor kaller vi det som en "parametrisk prosess". Partiklene som er involvert i denne spredningen kan være atomer eller molekyler. Denne typen spredning finner sted når lys passerer gjennom gjennomsiktige faste stoffer og væsker. Imidlertid kan vi se det fremtredende i gasser. Denne formen for lysspredning er et resultat av polariserbarheten til partiklene i mediet den passerer gjennom.
Hva er Raman-spredning?
Raman-spredning er en form for uelastisk spredning av lys eller annen elektromagnetisk stråling, oppk alt etter vitenskapsmannen C. V. Raman. Begrepet uelastisk beskriver at denne typen spredning ikke bevarer den kinetiske energien til tilfeldige partikler. Med andre ord taper eller øker den kinetiske energien til systemet (hvor lysspredningen finner sted). Partiklene som involverer Raman-spredning kan være elektroner, atomer eller molekyler. I gasser oppstår denne typen lysspredning med en endring i energien til molekyler. Dette skyldes overgangen til molekylet fra ett energinivå til et annet.
Hva er forskjellen mellom Rayleigh og Raman-spredning?
Rayleigh-spredning er en form for en elastisk spredning av lys eller annen elektromagnetisk stråling, mens Raman-spredning er en form for uelastisk spredning av lys eller annen elektromagnetisk stråling. Derfor er hovedforskjellen mellom Rayleigh- og Raman-spredning deres henholdsvis elastiske og uelastiske natur. Basert på denne hovedforskjellen kan vi dessuten utlede en annen forskjell mellom Rayleigh- og Raman-spredning. Det vil si at den elastiske spredningen er en form for spredning som bevarer den kinetiske energien til de tilfeldige partiklene i systemet der spredningen finner sted. Men den uelastiske formen for spredning bevarer ikke den kinetiske energien til de tilfeldige partiklene.
Infografikken nedenfor presenterer flere detaljer om forskjellen mellom Rayleigh- og Raman-spredning.
Sammendrag – Rayleigh vs Raman-spredning
Spredning av elektromagnetisk stråling er i to vanlige typer som Rayleigh- og Raman-spredning. Selv om det er noen forskjeller mellom dem, er hovedforskjellen mellom Rayleigh- og Raman-spredning at Rayleigh-spredningen er en elastisk spredning, mens Raman-spredningen er en uelastisk spredning.
