Põhiline erinevus valguse hajumise ja hajumise vahel seisneb selles, et valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguslaine faasikiirus sõltub selle sagedusest, samas kui valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguse liikuv kiirgus on sunnitud sirgelt trajektoorist kõrvale kalduma lokaliseeritud ebaühtluse tõttu keskkonnas, mida valgus läbib.
Valgus on elektromagnetkiirgus, mis võib näidata nii lainete kui ka osakeste omadusi. See on energia vorm. Dispersioon ja hajumine on kaks olulist nähtust, mida valgusenergiaga seoses kirjeldatakse.
Mis on valguse hajumine?
Valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguslaine faasikiirus sõltub selle sagedusest. Selles määratluses viitab termin faasikiirus kiirusele, millega valguslaine levib läbi keskkonna. Vahendeid, mille kaudu valgus võib hajuda, nimetatakse hajutavaks keskkonnaks. Kuid terminit "dispersioon" saab kasutada mitte ainult valguslainete, vaid ka igasuguse laineliikumise korral, sealhulgas heli ja seismiliste lainete korral jne.
Joonis 01: Valguse hajumine läbi prisma
Kõige levinum tagajärg optika dispersiooniga seoses on erinevat värvi valguse murdumisnurga muutumine. See ilmneb spektris, mis tekib läbi hajutava prisma ja läätsede kromaatilise aberratsiooniga. Näiteks vikerkaar on valge valguse hajutamise tulemus valge valguse ruumilise eraldamisega selle erinevate lainepikkustega värvideks.
Optilistes rakendustes ilmneb materjali dispersioon kas soovitava või soovimatu efektina, kui klaasprismade dispersiooni saab kasutada spektromeetrite ja spektroradiomeetrite konstrueerimiseks. Siiski on oluline uurida dispersiooni kontrolli laserites, mis toodavad lühikesi impulsse.
Mis on valguse hajumine?
Valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguse liikuv kiirgus on sunnitud valguse läbiva keskkonna lokaliseeritud ebaühtluse tõttu sirgelt trajektoorilt kõrvale kalduma. Hajumine võib toimuda ka helilainetega. See hajumise protsess hõlmab peegeldunud kiirguse kõrvalekaldumist peegeldusseadusega ennustatavast nurgast. Siin nimetatakse kiirgusega seotud peegeldust sageli hajutatud peegeldusteks (samamoodi nimetatakse hajutamata peegeldusi peegeldusteks).
Lihts alt öeldes viitab valguse hajumine osakeste ja osakeste kokkupõrgetele molekulide, aatomite, elektronide, footonite ja muude osakeste vahel. Näiteks võib tuua kosmilise kiirte hajumise, mis leiab aset Maa atmosfääri ülemistes kihtides.
Joonis 02: Sodiaagivalgus – hajus hõõguv nähtav valgus öötaevas, mis on põhjustatud päikesevalguse hajumisest tolmuosakeste poolt, mis levivad läbi Päikesesüsteemi tasapinna.
Ebaühtluse erinevaid vorme, mis võivad hajumist põhjustada, nimetatakse hajutajateks või hajuvuskeskusteks. Mõned näited seda tüüpi ebaühtluse kohta on osakesed, mullid, tilgad, vedelike tiheduse kõikumised jne.
Valguse hajumise efekti rakendusalad hõlmavad meditsiinilisi rakendusi, pooljuhtide kontrolli, polümerisatsiooniprotsessi jälgimist, monokristalliliste tahkete ainete defektide tuvastamist jne.
Mis vahe on valguse hajumisel ja hajutamisel?
Hajutamine ja hajumine on kaks olulist nähtust, mis leiavad aset meedias läbi valguse läbilaskevõime. Peamine erinevus valguse hajumise ja hajumise vahel seisneb selles, et valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguslaine faasikiirus sõltub selle sagedusest, samas kui valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguse liikuv kiirgus on sunnitud kõrvale kalduma sirge trajektoor lokaalsete ebaühtluste tõttu keskkonnas, mida valgus läbib.
Allpool olev infograafik näitab tabeli kujul erinevusi valguse hajumise ja hajumise vahel.
Kokkuvõte – hajumine vs valguse hajumine
Terineid dispersioon ja hajumine käsitletakse liikuvate lainete (nt valgus ja heli) puhul. Peamine erinevus valguse hajumise ja hajumise vahel seisneb selles, et valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguslaine faasikiirus sõltub selle sagedusest, samas kui valguse hajumine on nähtus, mille puhul valguse liikuv kiirgus on sunnitud kõrvale kalduma sirge trajektoor lokaalsete ebaühtluste tõttu keskkonnas, mida valgus läbib.
