Zadanie 12.1.11: Analiza czynników wpływających na rozpraszanie Rayleigha

Punkty
3 pkt
Dział
Zjawiska falowe · Odbicie i rozproszenie fali
Trudność
Poziom trudności: średnie

Treść zadania

Atmosfera ziemska składa się przede wszystkim z azotu i tlenu, których cząsteczki są dużo mniejsze od długości fal światła widzialnego. Natężenie światła rozproszonego przez pojedynczą cząsteczkę mniejszą od długości fali opisuje zależność Rayleigha: I=I01+cos⁡2θ2R2(2πλ)4(n2−1n2+2)2(d2)6I = I_0 \frac{1 + \cos^2 \theta}{2R^2} \left(\frac{2\pi}{\lambda}\right)^4 \left(\frac{n^2 - 1}{n^2 + 2}\right)^2 \left(\frac{d}{2}\right)^6 gdzie: I0I_0 – natężenie wiązki padającej, RR – odległość od cząsteczki do punktu obserwacji, θ\theta – kąt rozproszenia, czyli kąt między pierwotnym kierunkiem biegu światła a kierunkiem światła rozproszonego, λ\lambda – długość fali światła, nn – współczynnik załamania materiału cząsteczki, dd – średnica cząsteczki. W każdym zdaniu porównuj sytuacje, w których pozostałe wielkości z wzoru się nie zmieniają. Zaznacz P (prawda) lub F (fałsz): 1. Zielone światło rozprasza się mocniej niż niebieskie. [P / F] 2. Jeśli odległość RR od cząsteczki do punktu obserwacji wzrośnie dwukrotnie, natężenie rozproszonego światła zmaleje do jednej czwartej. [P / F] 3. Największe natężenie rozproszenia występuje pod kątem prostym względem pierwotnego kierunku promienia. [P / F] 4. Średnica cząsteczki nie wpływa na natężenie rozpraszania. [P / F]

Odpowiedź

1. F, 2. P, 3. F, 4. F.