Mie spredning
Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Mie teorien eller Lorenz-Mie teorien efter danskeren fysikere Ludvig Lorenz og tysker fysikere Gustav Mie giver en fuldstængig korrekt beskrivelse af lysspredningen fra en sfrærisk partikel i en plan bølge. Ludvig Lorenz og Gustav Mie var blandt de første til at løse ligningerene for det elektomagnetiske felt omkrigt en sfærisk partikel.
L. Lorenz brugte ikke Maxwells ligninger under udledningen men derimod sin egen udgave af den elektromagnetiske teori. Trods dette ligger hans udgave af løsningen på spredningengsprolemet meget tæt op af de ligningen, der bruges idag. Ved at løse Maxwells ligninger for partiklen og det omgivne medium ved brug af grænsebestingelserne for grænsefladen mellem partikel og medium fremkommer en udtryk for det elektriske felt i fjernfeltet. Et generalt analystisk udtryk for det lys der spredes af en partikel med en given størrelse og brydningsindedeks i en given retning i forhold til det indfaldende lys, findes ved hjælp af ligningerne for det infaldende elektromagnetiske felt, for det spredte felt samt for feltet inde i partiklen. Er der ikke tale om et plant indfaldende felt, men f.eks. om en fokuseret laserstråle, skal den Generalle Lorenz-Mie teori benyttes.
Der findes to approksimationer til Lorenz-Mie teorien. Den ene kaldes Rayleigh spredning og er gyldig for små partikeldiameteren. Den anderen er geometrisk optik, som gælder for store partikler. Ved Rayleigh spredning kan det elektromagnetiske felt betragtes som konstant over hele partikelen. Det indfaldende feld danner en oscillerende dipol, der spreder feltet in aller retninger.
[redigér] Literatur
- Gustav Mie: Beiträge zur Optik trüber Medien, speziell kolloidaler Metallösungen. Annalen der Physik, Vierte Folge, Band 25, 1908, No. 3, 377-445.
- Ludvig Lorenz: Lysbevaegelsen i og uden for en af plane Lysbolger belyst Kugle. Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs Skrifter, 6. Raekke, 6. Bind, 1890, 1, 1-62.
- Ludvig Lorenz: Sur la lumière réfléchie et réfractée par une sphère (surface) transparente. In: Œuvres scientifiques de L. Lorenz, revues et annotées par H. Valentiner. Tome Premier, Libraire Lehmann & Stage, Copenhague, 1898, p 403-529.
- C. F. Bohren, D. R. Huffmann: Absorption and scattering of light by small particles. New York, Wiley-Interscience, 1983, ISBN 0471293407.

