
【醫】 scattering effect
scatter; scattering
【計】 scattering
【化】 scatter; scattering
【醫】 radiation scattered; scatter; scattering
effect
【醫】 effect
基本機制
當電磁波(如可見光、微波)或粒子束(如電子、α粒子)穿過介質時,會與介質中的微觀結構(原子、分子、雜質)發生碰撞,導緻傳播方向隨機偏轉。例如:
關鍵公式(散射強度與波長關系)
瑞利散射的強度 ( I ) 與波長 ( lambda ) 的關系為:
$$
I propto frac{1}{lambda}
$$
說明短波長光(如藍光)更易被散射。
無線通信
在移動通信中,無線電波因建築物、樹木等障礙物發生散射,形成多徑效應(Multipath Effect),可能造成信號衰減或幹擾。解決方案包括使用分集接收技術。
醫學成像
超聲波在人體組織中的散射用于生成B超圖像,通過分析散射波差異識别病變組織(如腫瘤)。
定義散射為“波在非均勻介質中傳播時因局部折射率變化産生的方向改變”(IEC 60050-705标準)[^IEC]。
指出散射效應是光學測量誤差的主要來源之一,需通過校準降低影響(NIST SP 960-12報告)[^NIST]。
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散射效應是物理學中的重要現象,指粒子或波(如光子、聲波)與其他物質相互作用時發生方向、能量或動量改變的過程。以下是詳細解釋:
散射效應又稱康普頓效應,指高能光子(如X射線)與原子外層電子碰撞時,光子将部分能量轉移給電子,自身改變方向并保留剩餘能量的現象。廣義上,任何波或粒子在傳播中因介質不均勻或碰撞而偏離原方向的現象均可稱為散射。
1922年,美國物理學家康普頓通過石墨中電子對X射線的散射實驗,首次觀測到散射波波長增長的現象,證實了光子的粒子性和動量屬性。這一發現為量子力學奠定了基礎,并獲1927年諾貝爾物理學獎。
如需進一步了解公式推導或具體實驗細節,可參考康普頓波長公式: $$ Delta lambda = frac{h}{m_e c}(1-costheta) $$ 其中,$Delta lambda$為波長變化量,$theta$為散射角,$h$為普朗克常數,$m_e$為電子質量,$c$為光速。
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