Scattering adalah proses di mana cahaya dipancar ke arah lain, biasanya tapi tidak selalu dalam arah acak. Dalam berbagai situasi, cahaya dapat dipancar, seperti scattering cahaya pada permukaan kasar yang memiliki struktur mikroskopik irregular.

Rayleigh Scattering

Scattering Rayleigh, dinamai Lord Rayleigh, adalah pancaran elastis radiasi elektromagnetik pada partikel (atau entitas lain, lihat di bawah) yang jauh lebih kecil dari panjang gelombang radiasi. Dalam optika, itu biasanya berarti ukuran partikel sebesar 1 μm atau kurang.

Pancaran elastis artinya bahwa panjang gelombang cahaya yang dipancar tidak berubah, hanya mungkin terjadi penyesuaian Doppler akibat gerakan. Itu berarti bahwa energi internal partikel scattering tidak berubah; tidak ada eksitasi elektronik atau deeksitasi terkait.

Proses dapat deskripsikan seperti berikut: partikel (sentral) mengalami polarisasi bergoyang karena cahaya, dan polarisasi tersebut menyebabkan pancaran cahaya ke semua arah. Pada saat yang sama, cahaya yang masuk diturunkan seiringnya.

Intensitas pancaran berbanding dengan kuadrat keempat frekuensi optik atau dengan invers kuadrat keempat panjang gelombang. Hal ini disebabkan oleh sifat dasar radiasi dipol.

Selain itu, dapat ditunjukkan bahwa intensitas pancaran proporsional terhadap $1 + \cos^2\theta$, di mana $\theta$ adalah sudut pancaran (contoh: π untuk pancaran mundur menuju sumber). Itu berarti bahwa pancaran ke arah depan dan pancaran mundur memiliki intensitas yang sama.

Optical Propagation Losses Due to Scattering

Pancaran adalah penyebab utama hilangnya propagasi dalam komponen optik. Sebelumnya telah disebutkan bahwa pancaran membatasi hilangnya propagasi yang dapat dicapai dalam kaca optik.

Pancaran juga menjadi tantangan fundamental untuk penggunaan media keramik sebagai material optik. Namun, ada beberapa media keramik di mana kristal-kristalnya sangat kecil sehingga hilangnya pancaran tidak signifikan. Contohnya, dapat dibuat keramik Nd:YAG dengan kualitas optik yang tinggi.

Pancaran terjadi tidak hanya dalam material optik karena ketidakrataan material, tapi juga seringkali pada permukaan optik. Itu karena kontras indeks refraksi antara material optik dan udara. Biasanya, hilangnya pancaran di permukaan optik dihindari dengan pengilapan yang sangat baik.

Aplikasi Pancaran

Walaupun hilangnya pancaran adalah masalah umum dalam optika, ada juga beberapa aplikasi pancaran. Contohnya (semua melibatkan pancaran elastis):

Pancaran seringkali menjadi mekanisme yang menghasilkan kontras citra, seperti pada mikroskopi.
Layar display berbasis pada pancaran.
Dinding yang memanjang pancara digunakan untuk memberikan illuminasi homogen. Contohnya, seringkali menggunakan keramik putih dalam kepala laser lamp-lampumped untuk mendapatkan distribusi intensitas pump yang rata.

Dapat dibangun diffuser optik berbasis pada media pancaran. Mereka digunakan untuk menghindari koherensi spatial cahaya yang tidak diinginkan.

Pembelajaran Lebih

Artikel ensiklopedia:

Pancaran Rayleigh
Pancaran Raman
Pancaran Brillouin
Diffuser

Pertanyaan dan Komentar dari Pengguna

Disini Anda dapat submit pertanyaan dan komentar. Sejauh mereka diterima oleh penulis, mereka akan muncul di atas paragraf ini bersama dengan jawaban penulis. Penulis akan memutuskan terhadap akseptabilitas berdasarkan kriteria tertentu. Dasar masalah harus memiliki minat yang cukup luas.

Silakan tidak memasukkan data pribadi di sini. (Lihat juga deklarasi privasi kami.) Jika Anda ingin menerima umpan balik pribadi atau konsultasi dari penulis, silakan hubungi dia, contohnya melalui e-mail.