Răspândirea și absorbția luminii de către particule: Abordarea Q-Space

Titlul original:

Light Scattering and Absorption by Particles: The Q-Space Approach

Conținutul cărții:

Modul în care radiațiile electromagnetice, cum ar fi lumina, sunt împrăștiate sau absorbite de medii este utilizat în multe domenii, deoarece poate furniza informații despre dimensiunea, forma, numărul și dinamica particulelor sau obiectelor. Aceasta este esențială pentru domenii atât de diverse precum chimia fizică, știința materialelor, nanotehnologia, microbiologia, astronomia, științele atmosferice și radarul. Aceasta nu este o preocupare pur academică, majoritatea masei de aerosoli din atmosferă, inclusiv praful mineral antrenat, cenușa vulcanică și funinginea, constă din particule cu forme neregulate, iar modul în care acestea împrăștie și absorb lumina are implicații pentru multe modele climatice. O nouă abordare ia în considerare împrăștierea în spațiul reciproc sau Q-space. Analiza spațiului Q a fost utilizată pe scară largă în domeniul împrăștierii neutronilor și a razelor X cu unghi mic, dar evoluțiile în domeniul împrăștierii, în general, și al împrăștierii luminii, în special, sunt relativ recente.

Această carte oferă o prezentare completă a modului în care particulele de orice dimensiune sau formă împrăștie și absorb lumina. Baza sa conceptuală este unică și se întemeiază pe faptul că lumina este în primul rând o undă și apoi și o undă electromagnetică. Astfel, fenomenul ondulatoriu al difracției se află la baza oricărei împrăștieri, iar caracterul electromagnetic al luminii face ca împrăștierea să evolueze, în mod sistematic, în afara limitei de difracție. Matematica difracției este transformarea Fourier, care leagă spațiul real de spațiul reciproc, pe care îl numim spațiu Q. Variabila Fourier q este legată de unghiul de împrăștiere în cadrul experimentelor, astfel încât, din perspectiva spațiului Q, datele de împrăștiere sunt reprezentate grafic în funcție de q, mai degrabă decât de unghi. Această modificare modestă permite modele și funcționalități nevăzute până acum în împrăștiere, care unifică împrăștierea de toate formele.

Caracteristici cheie

⬤ O introducere accesibilă la o descriere fizică coerentă a împrăștierii.

⬤  Accent pe interpretare și aplicații.

⬤ Scris de un cercetător de pionierat în domeniu.

⬤ Self-contained includes relevant background physics and maths.

⬤ Un mod proaspăt și inedit de a privi împrăștierea luminii de către particule.