Что такое рассеяние?

Что такое рассеяние ? Что мы имеем в виду, когда говорим, что «свет рассеивается частицами в воздухе…»?

Я могу понять отражение/преломление и имею большой опыт работы с лучевой оптикой.

Я просто хочу знать базовое понимание того, что на самом деле происходит с волной. Чем оно отличается от нерегулярного отражения в более широком смысле?

в этом смысле - я бы сказал, что это все, что происходит со светом и меняет его направление.
Как упоминает @jaromrax, он включает в себя отражение и преломление. Но вы упускаете важный момент: дифракцию . С помощью геометрической оптики трудно уловить дифракцию, и вам следует подумать о физической оптике (или как там ее называют). Тем не менее, вы можете проверить эту статью, - Келлер, Дж. Б. (1959). Геометрооптическая теория дифракции. В Симпозиуме Макгилла по микроволновой оптике (том 2, стр. 207-210).

Ответы (2)

В классической механике основной процесс рассеяния иллюстрируется столкновением двух бильярдных шаров. Это называется рассеянием, потому что происходит изменение направления и передача энергии.

При рассеянии света это изменение направления энергии, которую несет свет, расширение концепции классической механики.

Рассеяние света — это форма рассеяния, при которой свет рассеивается в виде распространяющейся энергии. Рассеяние света можно рассматривать как отклонение луча от прямого пути, например, из-за неоднородностей в среде распространения, частицах или на границе раздела двух сред. Отклонения от закона отражения из-за неровностей на поверхности также обычно считаются формой рассеяния. Когда эти неоднородности считаются случайными и достаточно плотными, чтобы их отдельные эффекты усреднялись, такой вид рассеянного отражения обычно называют диффузным отражением.

В квантовой механике рассеяние частиц друг от друга и вне поля описывается уравнениями квантовой механики, где можно рассчитать и проверить с помощью измерений только распределение вероятностей продуктов рассеяния. Например, квантовая механика фотона от ядра . Диаграммы Фейнмана помогают в этих расчетах.

+1 отличный ответ. Я думаю, что упоминание концепции волнового пакета могло бы повысить его ценность.
Итак, что такое математическая интерпретация? Только через квантовую механику? Как, например, математически объяснить рэлеевское рассеяние, учитывая, что рассеяние — это просто термин, используемый для определения «случайных» отклонений света из-за столкновений с частицами в воздухе. Достаточно ли хорошо сказать, что, поскольку синий свет с большей вероятностью отражается частицами в воздухе, они больше всего рассеиваются? Почему свет не проходит, а отражается (или рассеивается)?
Основной уровень света — это квантовая суперпозиция фотонов. Да, сечение рассеяния влияет на цвет/частоты, создаваемые или поглощаемые. Если вы хотите увидеть, как квантовая теория поля строит классическую волну, посмотрите на эту запись в блоге Motl, хотя для этого нужна математика квантовой теории поля, motls.blogspot.com/2011/11/…

Насколько я понимаю, процесс «рассеяния» — это любая серия отражений и преломлений, при которой энергия, которая когда-то была сконденсирована и «поражала» небольшую область, теперь «поражает» большую площадь.