グッドデザイン賞を受賞したウォーターサーバー >>

レイリー散乱とミー散乱の違いについて教えて下さい。
参考になる本などがありましたら、そちらについても教えてください。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (4件)

レイリー散乱とミー散乱の違いは、基本となる散乱粒子のサイズです。


レイリー散乱は、粒子の径が波長よりも短い場合、一方、ミー散乱の方は、波長よりも長い場合に適応されます。
つまり、レイリー散乱は分子や原子による弾性散乱で、ミー散乱は塵や細胞とかくらいの大きさのものによる散乱です。

よく言われているのは、レイリー散乱の効率は、波長の4乗の逆数に比例します。また、レイリー散乱は基本的に等方散乱です。
ミー散乱の場合散乱効率は、波長の逆数に比例します。が、これは完全な球体の場合で、これくらいの大きさのものだといろいろ形状が複雑なので、ものによって違います。また、ミー散乱は粒子の径が大きいので、散乱光強度の角度分布が条件によって大きく異なります。普通は前方散乱です。

レイリー散乱の方は、ちょっとした光学とか光物性の本とかに載ってます。
ミー散乱の方は、これまで日本語の良い本を見たことがありません。私は、M.Kerkerの"The scattering of light"っていう本で勉強しました。

以上、簡単ですがこんなかんじだと思います。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

大変参考になりました。
今まで疑問に思っていたことが解消されました。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/06 08:27

以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「ライダーによる大気計測」
このページのリンク先から、
http://info.nies.go.jp:8094/~cml/Japanese/LidarT …
(ミー散乱ライダー)
http://info.nies.go.jp:8094/~cml/Japanese/LidarT …
(レイリー散乱ライダー)
これ以外のリンク先も参考になるかもしれませんが・・・?

ご参考まで。

参考URL:http://info.nies.go.jp:8094/~cml/Japanese/LidarT …
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございます
早速検索してみます。

お礼日時:2001/02/06 08:33

あ、すいません。


下の私の回答ですが、電磁波を光の領域に限定して書きました。波長はなんとなく300nm-数μmくらいをイメージして書きました。

理屈は一般的な電磁波でも同じですが、念のため。
    • good
    • 0

deeppurple14 さんが詳しく書かれていますので,


ちょっとだけ補足.

波長と粒子の径の大小関係は deeppurle14 さんの言われるとおりですが,
レイリー散乱とミー散乱を区別するパラメーターは 2πa/λ がよいと言われています.
a は粒子の半径.
すなわち,波長と粒子の周長を比べよ,ということですね.

空が青く見えるのはレイリー散乱の効果であると言われています.
可視光線も短いのと長いのとでは波長が2倍くらい違いますから,
散乱強度は16倍くらいもちがいますね.

ミー散乱,検索でかなりヒットしますよ.
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ミー散乱検索してみます
ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/06 08:31

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Qミー散乱、レイリー散乱について

 「ミー散乱により雲は白く見える」などと「ミー散乱、レイリー散乱」という言葉が出てきました。そこでは、ミー散乱、レイリー散乱はぶつかる物質の大きさによるとありました。そこで、
 【疑問1】なぜ、物質の大きさによって、ミー散乱のように全波長が反射されて白く見えたり、レイリー散乱のように短い波長から散乱されていろいろな色に見えるのか?
 【疑問2】雲は非常に小さな水滴からできていますよね。つまり、雲が白く見えるということは光がその非常に小さな水滴にミー散乱しているということですよね。水溜りや海などが白く見えないということはミー散乱していないということですよね。では、なぜ、同じ水滴からできている水溜りや海などではミー散乱していないのでしょうか?
 【疑問3】光が非常に小さな水滴に当たる時に、なぜ光の一部が吸収されないで、全反射するのでしょうか?光が水に当たる時、一部は吸収されたりしますよね。
 以上、大変申し訳ございませんが、高校レベルで教えていただければと思います。どうぞ宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

まず、ミー散乱は光の波長より大きな球による散乱です。球以外はダメです。

レイリー散乱は光の波長より小さい物体による散乱です。こっちは形は問いません。

簡単な順に答えてみます。
【疑問3】
もちろん「光が非常に小さな水滴に当たる時」でも吸収されます。ほとんど透明なので無視しているだけでしょう。色水で作った雲のように吸収のある水滴でもミー散乱の計算は可能です。
ややこしくならないように話を限定しているのだと思います。

【疑問2】
水溜りや海は「水滴」からできてはいません。光の散乱は周りと屈折率の違うものがあるときに起きます。海がレイリー散乱をするのは、おそらくプランクトンなどの小さなものがたくさん浮いていて、それが光を散乱していると思います。水溜りが透明なのは水以外何もないからです。もし泡がたくさん浮いていたら白くなるでしょう。

【疑問1】
レイリー散乱は角度依存性が小さいです。つまり、少し目の位置を変えてもあまり明るさは変わりません。それに対して、ミー散乱は角度依存性、波長依存性が非常に大きいです。そのため少し目の位置を変えるだけで色や強度は激しく変わります。テレビの白が赤青緑の3色の混じったものであるのと同じように、目にいろいろな色の光が同時に入ると白く見えます。もし、ものすごく目の分解能がよければ、テレビを虫眼鏡で見たのと同じように、ミー散乱は白ではなくいろいろな色がきらきらと光って見えるとおもいます。

ミー散乱の角度依存性、波長依存性が大きいのは「計算結果がそうなるから」なのですが、無理やり解釈すると次のように言えるかもしれません。
球が大きい場合には光が球の中で何度も反射したり屈折したりする。球の中をぐるぐる回る光もあるようです。
光は波で、2つ以上の波を重ね合わせると干渉して強弱の縞模様をつくります。重ね合わせる波が多いほど縞模様は細かくなります。直接来た光、1回反射した光、2回反射した光…などたくさんの光が全部重ねあわされるのでそれらが干渉して非常に細かい干渉縞になります。このしましまが放射されるため角度依存性が大きくなります。

とりあえずこのぐらいで…

まず、ミー散乱は光の波長より大きな球による散乱です。球以外はダメです。

レイリー散乱は光の波長より小さい物体による散乱です。こっちは形は問いません。

簡単な順に答えてみます。
【疑問3】
もちろん「光が非常に小さな水滴に当たる時」でも吸収されます。ほとんど透明なので無視しているだけでしょう。色水で作った雲のように吸収のある水滴でもミー散乱の計算は可能です。
ややこしくならないように話を限定しているのだと思います。

【疑問2】
水溜りや海は「水滴」からできてはいません...続きを読む

Qレイリー散乱

レイリー散乱の効率は、波長の4乗の逆数に比例するといわれていますが、その導出過程を分かりやすく式を使って説明してほしいです。

Aベストアンサー

導出過程をここで全部記すのは無理です.
かなり程度の高い(大学物理学科の2年か3年くらい)電磁気学あるいは光学
のテキストの1節(あるいはもっと),または講義1コマ分くらい,
になってしまいます.

ここでは,式を書くのは(読むのも)非常に苦労するし(^^;)

アウトラインは以下のようなことです.

(A) 誘電性をもった散乱体を双極子とみなす.
入射電磁波の波長λと散乱体の大きさ(直径a)が問題で,
λ>>aなら散乱体に働く電場の大きさはどこでも一定と見なせる
レイリー散乱はこちらの場合.
(時間変化するのはいうまでもない).
λ<<aだとミー散乱になる

(B) 電場のかかった双極子の強制振動方程式を解く.
振動する双極子は電磁波を放出するが,それが散乱される光に相当する.

(C) 散乱断面積を求める.

(D) 電磁波のωと双極子の固有振動のω0の関係を検討

(d1) ω<<ω0 がレイリー散乱
(d2) ω>>ω0 がトムソン散乱
(d3) ω~ω0 が共鳴散乱

今,手許の本では適当なものが見あたりません.
図書館などで,電磁気学あるいは光学の本を探してみてください.

導出過程をここで全部記すのは無理です.
かなり程度の高い(大学物理学科の2年か3年くらい)電磁気学あるいは光学
のテキストの1節(あるいはもっと),または講義1コマ分くらい,
になってしまいます.

ここでは,式を書くのは(読むのも)非常に苦労するし(^^;)

アウトラインは以下のようなことです.

(A) 誘電性をもった散乱体を双極子とみなす.
入射電磁波の波長λと散乱体の大きさ(直径a)が問題で,
λ>>aなら散乱体に働く電場の大きさはどこでも一定と見なせる
レイリー散乱はこちらの場合....続きを読む

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q光の散乱についてです。

光の散乱について勉強・研究しています。

光の散乱は粒子による散乱があります。
媒質には一様に粒子が存在して、光はその粒子により散乱されるというものがあります。
たぶんこれが一般的だとは思います。

ですが、粒子という概念がない光の散乱があります。
Henyey-Greenstein関数という散乱関数があり、異方性因子(非等方散乱パラメータ)gを使って表されます。
このgを使うことで、散乱の状態を表現しているみたいです。ちなみに、gは散乱角の平均余弦です。

では、粒子という概念がないのに、なぜ光が散乱されるのでしょうか。
散乱体をどう表しているのでしょうか。
間違いなくgのパラメータが関係していると思いますが、よくわかりません。

粒子という概念がない場合の光の散乱(散乱体)について教えてください。

特に光の散乱に詳しい方、宜しくお願いします。

本当に困っています。助けてください。

Aベストアンサー

そんなに詳しくはないですけど、

>媒質には一様に粒子が存在して、光はその粒子により散乱されるというものがあります。
>たぶんこれが一般的だとは思います。

特に一般的ということはないです。
光の散乱は、光の波長程度の屈折率(分極率)の揺らぎで生じます。
そのうちの不連続な屈折率境界を持つものが粒子です。

>では、粒子という概念がないのに、なぜ光が散乱されるのでしょうか。

光散乱に限らず、X線回折も含めた散乱現象は須くこの揺らぎの自己相関関数のフーリエ変換が散乱強度です。

Q光の散乱について、ミー散乱とレイリー散乱の違い

光の散乱には色々あることは知っていますが、それらの違いについて素人の感覚にて理解できる説明をお願いします。
その散乱による視覚との関連性は?

Aベストアンサー

「ミー拡散」は光の波長と同じかそれよりも大きい粒子による光の拡散。
また、ミー拡散は雲が白く見える一因で、チンダル現象も基本的にはミー拡散により発生します。

「レイリー拡散」は、光の波長よりも小さいサイズの粒子による光の散乱。
レイリー拡散により、太陽光が大気で散乱されることによって、空が青く見えるというものがあります。

まぁ、大気中に有る粒子が光の波長より小さければレイリー拡散が発生し、
同じか大きければミー拡散が発生する…って感じでしょうか。

光の拡散(反射)や、大気中の成分の割合などにより太陽光の通ってくる色も変わってくるので、
分かりやすい視覚の変化はやっぱり空の色でしょうか(・ω・)


人気Q&Aランキング