Espalhamento

A MAIORIA da radiação que vemos não vem diretamente da fonte! Ela é ESPALHADA.
Espalhamento, mudanção da direção e indensidade da luz, sem alterar seu comprimento de onda.
Ex. A folha espalha o verde mais do que o vermelho. (ete é absorvido)
Causado por: moléculas, partículas, gotículas e gelo (núvens)
Ex. Azul do ceu, Arco-íres, nuvem branca, halos…

Padrão de Espalhamento

Dois tipos:
- Espalhamento Rayleigh (reili ou raili), quando a partícula é muito pequena.
- Espalhamento Mie (mi), bem mais complexo, quando a partícula é grande.
Raio incidente: ângulo 0.
Feixe espalhado: para vários ângulos \(\Theta\)
- Dado por uma distribuição de ângulos: \(P(\Theta)\).
- Forma do espalhamento depende da relação entre o comprimento de onda incidente \(\lambda\) e o tamanho da partícula \(R_p\).
Para \(R_p << \lambda\) temos um espalhamento esférico (uniforme para todas as direções)
Para \(R_p >> \lambda\) temos um espalhamento linear (quase toda a energia segue para frente, com uma pequena parcela que volta.

Calculado em 1871 - Lord Rayleigh.
Partículas bem pequenas: \(R< 0,1\lambda\)
Partícula é vista como um dipolo elétrico.
Solução para Profundidade Óptica: \[ \tau_R(\lambda) \approx \frac{1}{\lambda^4},\]
Quando menor o comprimento de onda, MUITO MAIS é espalhada!
O céu é azul
- Azul (\(\lambda \approx 0,425\mu m\)), Vermelho (\(\lambda \approx 0,650\mu\)).
- Azul espalha 5,5 vezes mais que o Vermelho.
- O Violeta espalha ainda mais, mas não tem tanto violeta quanto azul.
Quando o sol se põe é Vermelho
- Porque o Azul já espalhou!

Calculado por Gustav Mie (1908), para partículas esféricas de tamanho arbitrário.
Serve para aerosol, gotas de chuvas, etc… visível até micro ondas e mais…
Fenômenos:
- Reflexão (especular) na superfície da partícula.
- Refração (mudança de ângulo da trajetória) no movimento dentro da partícula.
- Difração (mudança de raio retilíneo para onda difratada em todas as direções)