12.Рассеивание света .Закон Релеея. Поглощение света .Закон Ламберта –Бугера .

Рэлеевское рассеяние — когерентное рассеяние света без изменения длины волны (называемое также упругим рассеянием) на частицах, неоднородностях или других объектах, когда частота рассеиваемого света существенно меньше собственной частоты рассеивающего объекта или системы. Эквивалентная формулировка: рассеяние света на объектах, размеры которых меньше его длины волны. Названо в честь британского физика лорда Рэлея, установившего зависимость интенсивности рассеянного света от длины волны в 1871 году.[1] В широком смысле так же применяется при описании рассеяния в волновых процессах различной природы.

При рэлеевском рассеянии внутреннее состояние рассеивающих частиц не изменяется. Можно рассматривать два предельных случая. Если длина волны меньше расстояния свободного пробега, то акты рассеяния на частицах можно считать независимыми. В противоположном случае, в рассеянии участвуют флуктуации в направлении молекул и в их плотности

Модель взаимодействия с осциллятором

Для рассеивания на осцилляторе массы m, с зарядом q и собственной частотой

сечение рассеяния

пропорционально четвёртой степени частоты рассеиваемого света

Сечение зависит от угла рассеяния

между направлениями падающей и рассеянной волн:

рассеянная волна линейно поляризована вдоль направления, перпендикулярного плоскости, проходящей через направления распространения падающей и рассеянной волн. При рассеянии на сферических частицах (неоднородностях) степень поляризации p для неполяризованного падающего света равна: для рассеяния на удлинённых частицах на степень поляризации влияет и их ориентацияю. Релеевское рассеяние определяется как происходящее без существенного изменения частоты.[2] Но тепловые флуктуации вносят изменение в спектральный состав, при чем в жидкостях уширение может достигать 150 см-1. Рэлеевским рассеянием солнечного света на неоднородностях атмосферы (флуктуационные неоднородности плотности воздуха) объясняется голубой цвет неба и краски заката Солнца (селективное рассеяние).

Релей, который в основу своих рассуждений положил теорему классической статистической механики о равномерном распределении энергии по степеням свободы в состоянии термодинамического равновесия. Эта теорема была применена Релеем к равновесному излучению в полости. Равновесное электромагнитное излучение в замкнутой полости c постоянной температурой стенок он рассматривал как систему стоячих электромагнитных волн различных частот в 3-х изме-рениях. Колебания с различными частотами совершаются независимо друг от друга и каждой частоте соответствует своя колебательная степень свободы. Несколько позже эту идею подробно развил английский физик и астроном Д.Х.Джинс. Таким путем удалось получить зависимость излучательной способности абсолютно черного тела от частоты  и температуры T: