Põhiline erinevus Rayleighi ja Ramani hajuvuse vahel on see, et Rayleighi hajumine on elastne hajumine, Rayleighi hajumine aga mitteelastne hajumine.
Kiirguse, nagu valguse ja heli, hajumine viitab kiirguse tuletamisele sirgelt lennutrajektoorilt kiirgust läbiva keskkonna ebaühtluse tõttu. Levinud on kaks hajumist nagu Rayleighi ja Ramani hajumine. Need erinevad üksteisest vastav alt kineetilise energia säilivusele või mittesäilivusele, mida me nimetame vastav alt kas elastseks või mitteelastseks hajumiseks.
Mis on Rayleighi hajumine?
Rayleighi hajumine on valguse või muu elektromagnetilise kiirguse elastse hajumise vorm, mis on saanud nime teadlase Lord Rayleigh' (John William Strutt) järgi. Elastne hajumine tähendab, et selline hajumise vorm säilitab selle süsteemi juhuslike osakeste kineetilise energia, milles hajumine toimub. Seetõttu on hajutatud footonitel sama energia kui langevatel footonitel.
Joonis 01: Taeva sinine värvus tuleneb Rayleighi valguse hajumisest atmosfääris.
Rayleighi hajumine ei muuda materjali olekut. Seetõttu nimetame seda "parameetriliseks protsessiks". Selles hajumises osalevad osakesed võivad olla aatomid või molekulid. Seda tüüpi hajumine toimub siis, kui valgus läbib läbipaistvaid tahkeid aineid ja vedelikke. Kuid me näeme seda silmatorkav alt gaasides. Selline valguse hajumise vorm tuleneb osakeste polariseeritavusest keskkonnas, mida see läbib.
Mis on Ramani hajumine?
Ramani hajumine on valguse või muu elektromagnetkiirguse mitteelastse hajumise vorm, mis on saanud nime teadlase C. V. Ramani järgi. Mõiste mitteelastne kirjeldab, et seda tüüpi hajumine ei säilita juhuslike osakeste kineetilist energiat. Teisisõnu, süsteemi (milles toimub valguse hajumine) kineetiline energia kas kaob või suureneb. Osakesed, mis hõlmavad Ramani hajumist, võivad olla elektronid, aatomid või molekulid. Gaasides toimub seda tüüpi valguse hajumine koos molekulide energia muutumisega. See on tingitud molekuli üleminekust ühelt energiatasemelt teisele.
Mis vahe on Rayleighi ja Ramani hajumisel?
Rayleighi hajumine on valguse või mõne muu elektromagnetilise kiirguse elastse hajumise vorm, samas kui Ramani hajumine on valguse või muu elektromagnetkiirguse mitteelastse hajumise vorm. Seetõttu on peamine erinevus Rayleighi ja Ramani hajumise vahel nende elastsus ja mitteelastsus. Veelgi enam, selle peamise erinevuse põhjal saame järeldada veel ühe erinevuse Rayleighi ja Ramani hajumise vahel. See tähendab, et elastne hajumine on hajumise vorm, mis säilitab selle süsteemi juhuslike osakeste kineetilist energiat, milles hajumine toimub. Kuid hajumise mitteelastne vorm ei säilita juhuslike osakeste kineetilist energiat.
Allpool olev infograafik annab rohkem üksikasju Rayleighi ja Ramani hajumise erinevuse kohta.
Kokkuvõte – Rayleigh vs Raman Scattering
Elektromagnetkiirguse hajumist on kahte levinumat tüüpi nagu Rayleighi ja Ramani hajumine. Kuigi nende vahel on mõningaid erinevusi, on peamine erinevus Rayleighi ja Ramani hajuvuse vahel see, et Rayleighi hajumine on elastne hajumine, samas kui Ramani hajumine on mitteelastne hajumine.
