La differenza fondamentale tra lo scattering di Rayleigh e quello di Raman è che lo scattering di Rayleigh è uno scattering elastico mentre lo scattering di Raman è uno scattering anelastico.
La dispersione di radiazioni come luce e suono si riferisce alla derivazione della radiazione da una traiettoria di volo rettilinea a causa delle non uniformità del mezzo attraverso il quale passa la radiazione. Esistono due tipi comuni di scattering come Rayleigh e Raman scattering. Differiscono tra loro in base alla conservazione o non conservazione dell'energia cinetica che chiamiamo rispettivamente dispersione elastica o anelastica.
Cos'è la dispersione di Rayleigh?
La diffusione di Rayleigh è una forma di diffusione elastica della luce o di qualsiasi altra radiazione elettromagnetica, dal nome dello scienziato Lord Rayleigh (John William Strutt). Lo scattering elastico significa che questa forma di scattering conserva l'energia cinetica delle particelle accidentali del sistema in cui avviene lo scattering. Pertanto, i fotoni sparsi hanno la stessa energia dei fotoni incidenti.
Figura 01: Il colore blu del cielo è il risultato della diffusione della luce nell'atmosfera di Rayleigh.
La dispersione di Rayleigh non cambia lo stato di un materiale. Pertanto, lo chiamiamo "processo parametrico". Le particelle coinvolte in questa dispersione possono essere atomi o molecole. Questo tipo di dispersione avviene quando la luce passa attraverso solidi e liquidi trasparenti. Tuttavia, possiamo vederlo in modo prominente nei gas. Questa forma di diffusione della luce è il risultato della polarizzabilità delle particelle nel mezzo attraverso il quale passa.
Cos'è lo Scattering Raman?
La diffusione Raman è una forma di diffusione anelastica della luce o di qualsiasi altra radiazione elettromagnetica, dal nome dello scienziato C. V. Raman. Il termine anelastico descrive che questo tipo di dispersione non conserva l'energia cinetica delle particelle accidentali. In altre parole, l'energia cinetica del sistema (in cui avviene la diffusione della luce) si perde o aumenta. Le particelle che coinvolgono lo scattering Raman possono essere elettroni, atomi o molecole. Nei gas, questo tipo di diffusione della luce si verifica con un cambiamento nell'energia delle molecole. Ciò è dovuto al passaggio della molecola da un livello energetico all' altro.
Qual è la differenza tra Rayleigh e Raman Scattering?
La diffusione di Rayleigh è una forma di diffusione elastica della luce o di qualsiasi altra radiazione elettromagnetica, mentre la diffusione di Raman è una forma di diffusione anelastica della luce o di qualsiasi altra radiazione elettromagnetica. Pertanto, la principale differenza tra lo scattering di Rayleigh e quello di Raman è la loro natura elastica e anelastica, rispettivamente. Inoltre, sulla base di questa differenza principale, possiamo dedurre un' altra differenza tra lo scattering di Rayleigh e quello di Raman. Cioè, lo scattering elastico è una forma di scattering che conserva l'energia cinetica delle particelle incidentali del sistema in cui avviene lo scattering. Ma la forma anelastica dello scattering non conserva l'energia cinetica delle particelle accidentali.
L'infografica qui sotto presenta maggiori dettagli sulla differenza tra Rayleigh e Raman scattering.
Riepilogo – Rayleigh vs Raman Scattering
La diffusione della radiazione elettromagnetica è di due tipi comuni come la diffusione di Rayleigh e Raman. Anche se ci sono alcune differenze tra loro, la differenza chiave tra lo scattering di Rayleigh e quello di Raman è che lo scattering di Rayleigh è uno scattering elastico mentre lo scattering di Raman è uno scattering anelastico.
