Raspršenje

**Raspršenje**, u fizici, je promjena kretanja, odnosno širenja snopa čestica ili zrakâ kada naiđu na neku zapreku. Promjena se sastoji u tome što se jedan dio upadnoga snopa čestica ili zrakâ zaustavi, dok se drugi dio nastavi kretati u istom ili u promijenjenom smjeru. 

## Raspršenje svjetlosti

### Rayleighovo raspršenje

**Rayleighovo raspršenje** je raspršenje elektromagnetskoga zračenja na česticama kojima je promjer manji od 1/10 valne duljine zračenja.  Raspršenje nastaje kad se elektromagnetski val sudari s česticama u atmosferi. Ako su te čestice manje od valne duljine vala, tada se radi o Rayleighovom raspršenju. Čestice reflektiraju nešto energije, ovisno o veličini i dielektričnosti. Te čestice mogu biti prašina ili molekule dušika ili kisika. Rayleighovo raspršenje uzrokuje plavu nijansu neba u toku dana, i crvenu boju Sunca kod zalaska. Dobilo je naziv prema engleskom fizičaru Johnu Rayleighu, koji je objasnio tu pojavu.

### Mie raspršenje
**Mie raspršenje** nastaje kad su čestice u atmosferi otprilike veličine valne duljine. Te čestice su prašina, pelud, vodena para i dim, a uvijek su prisutne u nižim slojevima atmosfere, posebice ako ima oblaka. Postoji i neselektivno raspršenje koje nastaje kad su čestice mnogo veće od valne duljine (kišne kapi).

### Tyndallovo raspršenje

**Tyndallov učinak**, **Tyndallov efekt** ili **Tyndallovo raspršenje** je raspršenje svjetlosti na vrlo sitnim lebdećim česticama disperznih sustava kakvi su na primjer koloidi. Uzak snop svjetlosti koji u nekom određenom smjeru ulazi u disperzijski sustav vidjet će se zbog raspršenja svjetlosti ako se sustav promatra i bočno, sa strane, kao što se na primjer vide Sunčeve zrake u magli ili noću snop svjetlosti iz reflektora na oblacima. Kako se svjetlost kraćih valnih duljina jače raspršuje, ona je često, s obzirom na upadnu svjetlost, plavičasta (na primjer ispušni plinovi motornih vozila, cigaretni dim). To je i uzrok plave boje neba te crvene boje Sunca na izlasku ili zalasku. Tyndallovo raspršenje primjenjuje se u optičkim dojavljivačima dima (požara), u okulističkoj dijagnostici, u određivanju veličine koloidnih čestica i drugdje. Učinak je zapazio John Tyndall 1868., a teorijski ga je objasnio John William Strutt Rayleigh 1871. 

### Ramanovo raspršenje

**Ramanov učinak**, **Ramanov efekt** ili **Ramanovo raspršenje** (po indijskom fizičaru Čandrasekaru Venkatu Ramanu) je u osnovi neelastično, nekoherentno raspršenje svjetlosti na nekome materijalu. Ako na materijal pada snop vidljive monokromatske svjetlosti, u raspršenoj se svjetlosti, osim upadne frekvencije (za elastično raspršenje), opaža niz novih spektralnih linija (takozvane Ramanove linije). Promjene frekvencija upadne svjetlosti tih linija jednake su frekvencijama apsorpcijskih vrpca u infracrvenom spektru toga materijala i odgovaraju, dakle, energetskim stanjima promatrane molekule, odnosno kristala. Tu je pojavu teorijski predvidio austrijski fizičar Adolf Smekal (1923.), a pokusima potvrdio indijski fizičar Ch. V. Raman. 

### Zodijačka svjetlost

**Zodijačka svjetlost** je slabo osvijetljeni dio neba trokutasta oblika koji se u povoljnim vremenskim prilikama i kad nema mjesečine zapaža na nebeskoj sferi u području ekliptike, odnosno zodijaka. Najlakše ju je uočiti iz tropskoga pojasa; u umjerenim sjevernim širinama vidi se u ožujku neposredno nakon zalaska i u rujnu neposredno prije izlaska Sunca. Sjajem je jednaka sjaju Mliječne staze. Spektar joj je jednak spektru Sunca. Zodijačka svjetlost nastaje zbog raspršenja Sunčeve svjetlosti na međuplanetarnoj prašini u ravnini ekliptike.  Ovu je pojavu vrlo teško uočiti. Najbolji uvjeti za njeno opažanje su kada je ekliptika položena okomito na obzor i kada je Sunce oko 20° ispod obzora. Posebna se prilika javlja za vrijeme pomrčine Sunca. Pojavu je najbolje je promatrati s planina. 

## Raspršenje u atomskoj i molekularnoj fizici
U atomskoj i molekularnoj fizici raspršenjem se naziva međudjelovanje snopa čestica ili zrâka i određenih zapreka (na primjer atomskih jezgara ili atoma kao cjeline). Ako se stanja čestica nakon međudjelovanja ne promijene, raspršenje se zove elastično, a u protivnom neelastično. Grubo govoreći, elastično je raspršenje ono međudjelovanje pri kojem se promijeni samo smjer upadne čestice, dok vrsta čestice i njezina energija ostaju iste, a neelastično je ono pri kojem se promijene i smjer i energija, odnosno vrsta čestice. Zakoni po kojima se zrake ili čestice raspršuju ovise o njihovoj vrsti, energiji i stanju u kojem se nalaze, te o naravi i energiji zapreke. Uz poznatu vrstu i energiju zračenja koje čini upadni snop, zakoni raspršenja ovise samo o naravi i jakosti međudjelovanja zapreke i čestica (odnosno zračenja). Obrnuto, na temelju poznavanja podataka iz pokusa o raspršenju dolazi se do podataka o strukturi zapreke te o naravi i jakosti međudjelovanja. Tako je Ernest Rutherford 1911. na temelju elastičnoga raspršenja alfa-čestica na tankim listićima metala zaključio da postoje atomske jezgre. Danas je raspršenje jedna od osnovnih metoda za pronalaženje zakona međudjelovanja među česticama i zračenjem u atomskoj i nuklearnoj fizici te za određivanje strukture čvrstih tijela. S pomoću odgovarajućih detektora promatra se broj čestica ili zrakâ koje se raspršuju pod određenim kutom (kutna razdioba) kao i njihova energija (energetski spektar). Iz tih podataka saznaje se mehanizam i narav međudjelovanja koja uzrokuje raspršenje. U atomskoj fizici najčešće se ispituje raspršenje elektromagnetskoga zračenja i sporih, niskoenergetskih neutrona na pojedinim atomima i kristalnoj rešetki kao cjelini. U nuklearnoj fizici promatra se raspršenje elektromagnetskoga zračenja, elektrona, protona, neutrona i drugih atomskih i nuklearnih čestica na atomskim jezgrama. Raspršenjem nuklearnih čestica na atomskim jezgrama, pogotovo na visokim energijama, dobivaju se podatci o nuklearnim silama, o strukturi i energetskim razinama atomske jezgre te o njezinim dimenzijama.

### Rutherfordovo raspršenje

**Rutherfordovo raspršenje** je pojava iz nuklearne fizike, kojom se objašnjava skretanja alfa-čestica koje udaraju u tanke listiće metala, a s njim se dokazuje postojanje pozitivno nabijene atomske jezgre, koja ima gotovo svu masu atoma. Rutherfordovo raspršenje je objašnjenje strukture atomske jezgre, koje je nastalo nakon pokusa s alfa-česticama i zlatnim listićem, kojeg su izveli Ernest Rutherford, Hans Geiger i Ernest Marsden. Rezultati tog pokusa su pokazali da su skretanja alfa-čestica pod velikim kutevima bila jako rijetka, na primjer pri prolazu kroz listić platine na svakih 8 000 jedna alfa-čestica bi skrenula pod kutem većim od 90º. 

### Comptonov učinak

**Comptonov učinak** ili **Comptonov efekt** je porast valne duljine elektromagnetskog zračenja raspršenoga na slobodnim elektronima. Promjena:

:\lambda' - \lambda = \frac{h}{m_e c}(1-\cos{\theta}),
gdje je:
:\lambda - početna valna duljina elektromagnetskog zračenja,
:\lambda' - valna duljina elektromagnetskog zračenja nakon raspršenja,
:h - Planckova konstanta,
:m_e - masa elektrona (9,10938215(45)×10−31 kg),
:c - brzina svjetlosti, i
:\theta - kut između upadnog i raspršenoga zračenja.

Izvorno je taj porast valne duljine otkriven pri raspršenju rendgenskoga zračenja na atomima elemenata male atomske mase, kod kojih je energija vezanja elektrona zanemariva u odnosu na energije kvanta zračenja. 

### Neutronsko raspršenje

**Neutronsko raspršenje** ili  **Neutronska difrakcija** je pojava reflektiranja neutrona od nekih kristalnih ravnina pri prolasku kroz kristal, tako da se pod određenim kutom pojavljuju neutroni onih energija koji zadovoljavaju Braggov odnos:

::2 d\sin\theta=n\lambda \,,

gdje je: *n* = 1, 2, 3, … , *λ* - valna duljina neutrona, *d* - razmak među ravninama kristala, a *ϑ* - kut upadnih neutrona na reflektirajuću ravninu. 

## Izvori