Rayleigh ve Raman saçılımı arasındaki temel fark, Rayleigh saçılımının esnek bir saçılımken Raman saçılımının esnek olmayan bir saçılım olmasıdır.
Işık ve ses gibi radyasyonun saçılması, radyasyonun içinden geçtiği ortamın düzensizlikleri nedeniyle radyasyonun düz bir uçuş yolundan türetilmesi anlamına gelir. Rayleigh ve Raman saçılması olmak üzere iki yaygın saçılma türü vardır. Sırasıyla elastik veya esnek olmayan saçılma olarak adlandırdığımız kinetik enerjinin korunumu veya korunumsuzluğuna göre birbirlerinden farklılık gösterirler.
Rayleigh Saçılması nedir?
Rayleigh saçılması, adını bilim adamı Lord Rayleigh'den (John William Strutt) alan, ışığın veya diğer herhangi bir elektromanyetik radyasyonun elastik saçılmasının bir şeklidir. Elastik saçılma, bu saçılma biçiminin, saçılmanın gerçekleştiği sistemin tesadüfi parçacıklarının kinetik enerjisini koruduğu anlamına gelir. Bu nedenle saçılan fotonlar, gelen fotonlarla aynı enerjiye sahiptir.
Şekil 01: Gökyüzünün mavi rengi, atmosferdeki Rayleigh saçılmasının bir sonucudur.
Rayleigh saçılması bir malzemenin durumunu değiştirmez. Bu nedenle buna “parametrik süreç” adını veriyoruz. Bu saçılmaya katılan parçacıklar atomlar veya moleküller olabilir. Bu tür saçılma, ışık şeffaf katılardan ve sıvılardan geçtiğinde gerçekleşir. Ancak bunu gazlarda belirgin bir şekilde görebiliriz. Bu ışık saçılımı biçimi, içinden geçtiği ortamdaki parçacıkların polarize edilebilirliğinin bir sonucudur.
Raman Saçılması Nedir?
Raman saçılması, ışığın veya diğer elektromanyetik radyasyonun esnek olmayan saçılmasının bir şeklidir ve adını bilim adamı C. V. Raman'dan almıştır. Elastik olmayan terimi, bu tür saçılmanın tesadüfi parçacıkların kinetik enerjisini korumadığını tanımlar. Başka bir deyişle, (ışık saçılımının gerçekleştiği) sistemin kinetik enerjisi ya azalır ya da artar. Raman saçılımını içeren parçacıklar elektronlar, atomlar veya moleküller olabilir. Gazlarda, bu tür ışık saçılımı, moleküllerin enerjisindeki bir değişiklikle meydana gelir. Bunun nedeni molekülün bir enerji seviyesinden diğerine geçişidir.
Rayleigh ve Raman Saçılması Arasındaki Fark Nedir?
Rayleigh saçılması, ışığın veya diğer herhangi bir elektromanyetik radyasyonun elastik saçılmasının bir şeklidir, Raman saçılması ise ışığın veya diğer herhangi bir elektromanyetik radyasyonun esnek olmayan saçılmasının bir şeklidir. Bu nedenle Rayleigh ve Raman saçılması arasındaki temel fark, sırasıyla elastik ve esnek olmayan yapılarıdır. Ayrıca, bu ana farka dayanarak, Rayleigh ve Raman saçılması arasında başka bir fark çıkarabiliriz. Yani elastik saçılma, saçılmanın gerçekleştiği sistemin tesadüfi parçacıklarının kinetik enerjisini koruyan bir saçılma şeklidir. Ancak, saçılmanın esnek olmayan formu, tesadüfi parçacıkların kinetik enerjisini korumaz.
Aşağıdaki infografik, Rayleigh ve Raman saçılması arasındaki fark hakkında daha fazla ayrıntı sunar.
Özet – Rayleigh vs Raman Saçılması
Elektromanyetik radyasyonun saçılması Rayleigh ve Raman saçılması olmak üzere iki yaygın tiptedir. Aralarında bazı farklılıklar olsa da, Rayleigh ve Raman saçılımı arasındaki temel fark, Rayleigh saçılımının esnek bir saçılım, Raman saçılımının ise esnek olmayan bir saçılım olmasıdır.
