Lo que realmente es dispersión ? ¿A qué nos referimos cuando decimos que "la luz se dispersa por las partículas del aire,..."?
Puedo entender la reflexión/refracción y tengo bastante experiencia con la óptica de rayos.
Sólo quiero saber la comprensión básica de lo que realmente está sucediendo con la onda. ¿En qué se diferencia de un reflejo irregular en un sentido más amplio?
En la mecánica clásica, el proceso básico de dispersión se ilustra con dos bolas de billar que chocan entre sí. Se llama dispersión porque hay un cambio de dirección y una transferencia de energía.
En la dispersión de la luz es el cambio de dirección de la energía que transporta la luz, una extensión del concepto de la mecánica clásica.
Dispersión de la luz es una forma de dispersión en la que se dispersa la luz en forma de energía de propagación. La dispersión de la luz puede considerarse como la desviación de un rayo de una trayectoria recta, por ejemplo, por irregularidades en el medio de propagación, las partículas o en la interfaz entre dos medios. Las desviaciones de la ley de reflexión debidas a las irregularidades de una superficie también suelen considerarse una forma de dispersión. Cuando estas irregularidades se consideran aleatorias y lo suficientemente densas como para que sus efectos individuales se promedien, este tipo de reflexión dispersa se denomina comúnmente reflexión difusa.
En la mecánica cuántica, la dispersión de las partículas entre sí y fuera de los campos se describe mediante ecuaciones mecánicas cuánticas, en las que sólo se puede calcular la distribución de probabilidad de los productos dispersos y comprobarla con las mediciones. Por ejemplo, la mecánica cuántica del fotón de un núcleo . Diagramas de Feynman ayuda en estos cálculos.
+1 gran respuesta. Creo que mencionar el concepto de paquete de ondas podría añadirle valor.
¿Cuál es la interpretación matemática? ¿Sólo a través de la mecánica cuántica? ¿Cómo se explicaría matemáticamente la dispersión de Rayleigh, por ejemplo, dado que la dispersión es sólo un término utilizado para definir las desviaciones "aleatorias" de la luz debidas a las colisiones con las partículas del aire? ¿Basta con decir que, como es más probable que la luz azul se refleje con las partículas del aire, es la que más se dispersa? ¿Por qué la luz no se transmite en lugar de reflejarse (o dispersarse)?
El nivel subyacente de la luz es la superposición cuántica de fotones. Sí, la sección transversal de la dispersión juega un papel en el color/las frecuencias acumuladas o absorbidas. Si quieres ver cómo la teoría cuántica de campos construye la onda clásica mira esta entrada del blog de Motl, aunque necesita las matemáticas de la teoría cuántica de campos, motls.blogspot.com/2011/11/
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En este sentido - yo diría que es lo que le pasa a la luz y cambia su dirección
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Como menciona @jaromrax, comprende la reflexión y la refracción. Pero te falta un punto importante: difracción . Con la óptica geométrica es difícil captar la difracción, y habrá que considerar la óptica física (o como se llame). Sin embargo, es posible que desee consultar este documento, - Keller, J. B. (1959). The geometric optics theory of diffraction. En The McGill Symposium on Microwave Optics (Vol. 2, pp. 207-210).