Tofauti kuu kati ya Rayleigh na mtawanyiko wa Raman ni kwamba mtawanyiko wa Rayleigh ni mtawanyiko wa elastic ilhali usambaaji wa Raman ni mtawanyiko wa inelastic.
Mtawanyiko wa mionzi kama vile mwanga na sauti hurejelea kutolewa kwa mionzi kutoka kwa njia iliyonyooka kutokana na kutofautiana kwa njia ambayo mionzi hiyo inapita. Kuna aina mbili za kawaida za kutawanyika kama Rayleigh na Raman kutawanyika. Zinatofautiana kulingana na uhifadhi au kutohifadhi nishati ya kinetiki ambayo tunaiita kama mtawanyiko wa elastic au inelastic mtawalia.
Rayleigh Scattering ni nini?
Mtawanyiko wa Rayleigh ni aina ya mtawanyiko nyumbufu wa mwanga au mionzi yoyote ya sumakuumeme, iliyopewa jina la mwanasayansi Lord Rayleigh (John William Strutt). Kueneza kwa elastic kunamaanisha kuwa aina hii ya kutawanyika huhifadhi nishati ya kinetic ya chembe za kawaida za mfumo ambao kutawanyika hufanyika. Kwa hivyo, fotoni zilizotawanyika zina nishati sawa na fotoni za tukio.
Kielelezo 01: Rangi ya samawati ya anga ni matokeo ya Rayleigh kutawanya kwa mwanga katika angahewa.
Mtawanyiko wa Rayleigh haubadilishi hali ya nyenzo. Kwa hivyo, tunaiita kama "mchakato wa parametric". Chembe zinazohusika katika mtawanyiko huu zinaweza kuwa atomi au molekuli. Aina hii ya kutawanyika hufanyika wakati mwanga unapita kupitia vitu vikali vya uwazi na vimiminiko. Walakini, tunaweza kuiona waziwazi katika gesi. Aina hii ya mtawanyiko wa nuru ni tokeo la utengano wa chembe katika sehemu ya kati ambayo inapita.
Raman ni nini?
Mtawanyiko wa Raman ni aina ya mtawanyiko wa inelastic wa mwanga au mionzi yoyote ya sumakuumeme, iliyopewa jina la mwanasayansi C. V. Raman. Neno inelastiki linaeleza kuwa aina hii ya mtawanyiko haihifadhi nishati ya kinetiki ya chembe zinazotokea. Kwa maneno mengine, nishati ya kinetic ya mfumo (ambayo kutawanyika kwa mwanga hufanyika) hupoteza au kuongezeka. Chembe zinazohusisha mtawanyiko wa Raman zinaweza kuwa elektroni, atomi au molekuli. Katika gesi, aina hii ya kueneza mwanga hutokea kwa mabadiliko katika nishati ya molekuli. Hii ni kutokana na mpito wa molekuli kutoka kiwango kimoja cha nishati hadi kingine.
Kuna tofauti gani kati ya Rayleigh na Raman Scattering?
Mtawanyiko wa Rayleigh ni aina ya mtawanyiko nyumbufu wa mwanga au mionzi yoyote ya sumakuumeme ilhali mtawanyiko wa Raman ni aina ya mtawanyiko wa mwanga usio na usawa au mionzi yoyote ya sumakuumeme. Kwa hiyo, tofauti kuu kati ya Rayleigh na Raman kutawanyika ni asili yao ya elastic na inelastic, kwa mtiririko huo. Zaidi ya hayo, kwa kuzingatia tofauti hii kuu, tunaweza kubaini tofauti nyingine kati ya Rayleigh na Raman kutawanyika. Hiyo ni, kuenea kwa elastic ni aina ya kueneza ambayo huhifadhi nishati ya kinetic ya chembe za matukio ya mfumo ambao kuenea hufanyika. Lakini, aina ya mtawanyiko wa inelastic haihifadhi nishati ya kinetiki ya chembe zinazotokea.
Infographic hapa chini inawasilisha maelezo zaidi kuhusu tofauti kati ya Rayleigh na Raman kutawanyika.
Muhtasari – Rayleigh vs Raman Scattering
Mtawanyiko wa mionzi ya sumakuumeme uko katika aina mbili za kawaida kama vile Rayleigh na Raman hutawanya. Ingawa kuna tofauti fulani kati yao, tofauti kuu kati ya Rayleigh na Raman kutawanyika ni kwamba mtawanyiko wa Rayleigh ni mtawanyiko wa kunyumbulika ilhali mtawanyiko wa Raman ni mtawanyiko wa inelastic.
