¿Cómo funciona la dispersión de luz Trabajo

Video: La descomposición de la luz

Video: Efecto Compton

Como toda radiación electromagnética, la luz se compone de los campos eléctricos que varían con tiempo- estos campos magnéticos variables en el tiempo induce, que a su vez inducen campos eléctricos y así sucesivamente. Esta perturbación en forma de onda se propaga a través del espacio. Los campos eléctricos y magnéticos oscilan en planos en ángulo recto entre sí, y la orientación de estos planos se llama la polarización. Como para cualquier otra onda, la distancia de pico a pico o valle a valle se llama la longitud de onda, mientras que el número de ondas que pasan por un punto dado en un segundo se denomina frecuencia.

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Video: Reflexión y Refracción de la luz.mov

Cuando la luz se encuentra con una molécula mucho más pequeña que su longitud de onda, los campos eléctricos polarizan temporalmente la molécula, la redistribución de los electrones en la molécula de tal manera que un extremo tiene una carga positiva débil y el otro tiene una carga negativa débil. Esta separación de cargas se llama un momento dipolar. A medida que los campos eléctricos oscilantes interactúan con la molécula, momento dipolar de la molécula oscila, y la molécula de re-irradia la luz en todas las direcciones. La intensidad de la luz dispersada depende de la longitud de onda de la luz y la polarizabilidad de la molécula - la facilidad con que puede ser polarizada, en otras palabras. Polarizabilidad depende a su vez del tamaño de la molécula.

teoría Rayleigh no funciona bien para las moléculas o partículas con diámetros mayores de un décimo de longitud de onda de la luz. Para diámetros mayores, otra descripción teórica llamada teoría de Mie se aplica en su lugar. A diferencia de la dispersión de Rayleigh, la dispersión de Mie es la longitud de onda independiente, por lo que todas las longitudes de onda de la luz se dispersa por igual. La dispersión de Rayleigh se aplica en el ambiente- de la Tierra ya que la luz en longitudes de onda más cortas dispersa más que la luz en longitudes de onda más largas, la luz azul se dispersa más, por lo que el cielo se ve azul. La dispersión de Mie, por otro lado, se describe el proceso que tiene lugar en nubes de gotitas de agua como la niebla. Puesto que todas las longitudes de onda de la luz se dispersan igualmente por estas partículas de mayor tamaño, la luz en las nubes o niebla aparece blanco.

Los científicos a veces usan estos principios para medir la masa molecular. Estos tipos de experimentos suelen involucrar a la luz del láser ya que la luz emitida por el láser todo tiene la misma longitud de onda. Cuando la luz se encuentra con moléculas en la solución, se dispersa y su intensidad se puede medir mediante un detector. La intensidad es proporcional al tamaño de las moléculas en la solución, por lo que los científicos pueden utilizar los datos de intensidad para calcular el peso molecular.