Što je Mie Scattering?

Mie raspršenje je način na koji sferične čestice raspršuju zračenje koje se odbija od njih. Formule koje se koriste za opisivanje raspršenja vala zračenja najbolje djeluju kada su čestice slične veličine duljini vala. Kapljice vode u atmosferi i zdrave životinjske stanice raspršit će elektromagnetsko zračenje u skladu s principima Mie raspršenja.

Formule koje opisuju Mieovo raspršenje mogu se koristiti za određivanje niza različitih stvari. Veličina i sastav čestice mogu se koristiti za predviđanje koliko će se zračenja raspršiti i u kojim će smjerovima zračenje putovati. S druge strane, ispitivanje ponašanja elektromagnetskog vala nakon što dođe u dodir s česticom može znanstvenicima dati ideju o veličini i sastavu same sferne čestice.

Čestice veličina primjenjivih na formule Mieovog raspršenja raspršuju svjetlost na predvidljiv način. Zračenje je raspršeno svuda oko čestice, iako je više raspršeno na strani čestice koja je okrenuta od izvora elektromagnetskog zračenja. Male količine zračenja ipak se odbijaju prema izvoru zračenja i pod oštrim kutovima prema njemu.

Meteorologija i biološke znanosti koriste informacije prikupljene Mie raspršivanjem. U meteorologiji, ponašanje elektromagnetskih valova kada se odbijaju od čestica može pomoći u određivanju gustoće čestice na nebu. Ove čestice mogu uključivati ​​prašinu, vodu i pelud, kao i uobičajene onečišćujuće tvari, što omogućuje procjenu kvalitete zraka primjenom Mie jednadžbi raspršenja. U biologiji, zdrave stanice raspršuju svjetlost prema principima Mie raspršenja. Stanice raka raspršuju svjetlost na drugačiji način, što Mieovo raspršivanje čini korisnim u dijagnosticiranju karcinoma koji su vizualno slični zdravim stanicama.

Mie raspršenje razvio je 1900-ih njemački fizičar Gustav Mie. Razvio je svoje formule kako bi bolje opisao ponašanje elektromagnetskih valova oko čestica koje su bile približno iste veličine u promjeru kao jedna valna duljina zračenja. Čestice koje su mnogo manje od jedne valne duljine mogu se opisati pomoću skupa formula koje opisuju Rayleighovo raspršenje. Čestice koje su mnogo veće od valne duljine zračenja raspršuju svjetlost na način koji je dobro opisan formulama za Rayleigh-Gans-Debyeovo raspršenje.