在光的传播过程中,光线照射到粒子时,如果粒子大于入射光波长很多倍,则发生光的反射;如果粒子小于入射光波长,则发生光的散射,这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光,称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。由于真溶液粒子直径一般不超过1nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,其直径在1~100nm,小于可见光波长(400nm~700nm),因此,当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液,虽然分子或离子更小,但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱,因此,真溶液对光的散射作用很微弱。此外,散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。
要看到蓝色,涉及另一种现象——分子散射。这种效应是发生在微观粒子水平的(分子)散射,散射光的强度与入射光波长的四次方成反比。
对于渲染(特别是实时渲染)而言,太阳光从发射、进入地球大气层、到被大气中的各种大小尺寸的粒子散射与吸收、最后进入人眼,我们最关心的就是那些损耗掉最多能量的事件。受限于GPU的性能预算,我们对于大气散射、体渲染(VolumetricRender)等问题相关的最关注的就是光线(经过空气粒子的)单次散射进入人眼的那部分能量,因为单次散射的光线占最终能量的比例是很大的。
据气象专家表示,这是因为北京正遭受着沙尘天气,漫天沙尘之下,米氏散射(当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射)作用出现,导致从地面上光线看过去就少了红色,总体颜色就偏蓝了。这也是沙尘天气之下常见的现象之一。
各种谱学方法,Raman散射,共振非弹性X射线散射,中子散射,等等,就是这样:大块的固体材料中有很多**度,我们将粒子打进去,粒子携带的各种**度,电荷,自旋,动量,角动量,能量,等等会和固体的**度相互作用而发生变化,测量散射出来的粒子的**度的变化,就能反推固体中**度的性质。