Verschil tussen Rayleigh en Raman Scattering

De belangrijk verschil tussen Rayleigh en Raman verstrooiing is dat de Rayleigh-verstrooiing is een elastische verstrooiing terwijl de Raman-verstrooiing een inelastische verstrooiing is.

Verstrooiing van straling zoals licht en geluid verwijst naar de afleiding van de straling van een rechte vliegbaan als gevolg van de niet-uniformiteiten van het medium waardoorheen de straling passeert. Er zijn twee veel voorkomende soorten verstrooiing als Rayleigh en Raman-verstrooiing. Ze verschillen van elkaar afhankelijk van de instandhouding of niet-instandhouding van kinetische energie die we respectievelijk noemen als elastische of inelastische verstrooiing.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Rayleigh Scattering
3. Wat is Raman Scattering
4. Vergelijking zij aan zij - Rayleigh vs Raman Scattering in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is Rayleigh Scattering?

Rayleigh-verstrooiing is een vorm van een elastische verstrooiing van licht of een andere elektromagnetische straling, genoemd naar de wetenschapper Lord Rayleigh (John William Strutt). Elastische verstrooiing betekent dat deze vorm van verstrooiing de kinetische energie van de incidentele deeltjes van het systeem bewaart waarin de verstrooiing plaatsvindt. Daarom hebben de verstrooide fotonen dezelfde energie als de invallende fotonen.

Figuur 01: De blauwe kleur van de lucht is het resultaat van Rayleigh-verstrooiing van licht in de atmosfeer.

Rayleigh-verstrooiing verandert de toestand van een materiaal niet. Daarom noemen we het een "parametrisch proces". De deeltjes die bij deze verstrooiing betrokken zijn, kunnen atomen of moleculen zijn. Dit type verstrooiing vindt plaats wanneer licht door transparante vaste stoffen en vloeistoffen gaat. We kunnen het echter prominent in gassen zien. Deze vorm van lichtverstrooiing is een gevolg van de polariseerbaarheid van de deeltjes in het medium waardoorheen het passeert.

Wat is Raman Scattering?

Ramanverstrooiing is een vorm van inelastische verstrooiing van licht of een andere elektromagnetische straling, genoemd naar de wetenschapper C.V.Raman. De term inelastisch beschrijft dat dit type verstrooiing de kinetische energie van incidentele deeltjes niet conserveert. Met andere woorden, de kinetische energie van het systeem (waarin de lichtverstrooiing plaatsvindt) gaat verloren of neemt toe. De deeltjes met Raman-verstrooiing kunnen elektronen, atomen of moleculen zijn. In gassen treedt dit type verstrooiing van licht op met een verandering in de energie van moleculen. Dit komt door de overgang van het molecuul van het ene energieniveau naar het andere.

Wat is het verschil tussen Rayleigh en Raman Scattering?

Rayleigh-verstrooiing is een vorm van elastische verstrooiing van licht of enige andere elektromagnetische straling, terwijl Raman-verstrooiing een vorm van inelastische verstrooiing van licht of een andere elektromagnetische straling is. Daarom is het belangrijkste verschil tussen Rayleigh en Raman-verstrooiing respectievelijk hun elastische en inelastische aard. Bovendien kunnen we op basis van dit grote verschil een ander verschil tussen Rayleigh en Raman-verstrooiing afleiden. Dat wil zeggen, de elastische verstrooiing is een vorm van verstrooiing die de kinetische energie van de incidentele deeltjes van het systeem bewaart waarin de verstrooiing plaatsvindt. Maar de niet-elastische vorm van verstrooiing zorgt niet voor de kinetische energie van de incidentele deeltjes.

De onderstaande infographic geeft meer details over het verschil tussen Rayleigh en Raman-verstrooiing.

Samenvatting - Rayleigh vs Raman Scattering

Verstrooiing van elektromagnetische straling is in twee veel voorkomende typen zoals Rayleigh en Raman verstrooiing. Hoewel er enkele verschillen zijn, is het belangrijkste verschil tussen Rayleigh en Raman-verstrooiing dat de Rayleigh-verstrooiing een elastische verstrooiing is, terwijl de Raman-verstrooiing een inelastische verstrooiing is.

Referentie:

1. Britannica, de redacteuren van de encyclopedie. "Rayleigh Scattering." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 12 Feb. 2018. Beschikbaar Hier 
2. "Raman Scattering." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 30 augustus 2018. Beschikbaar Hier 

Afbeelding met dank aan:

1. "Rayleigh zonlichtverstrooiing" door de vlucht van Draken (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia