Discussione:Scattering

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Gianluigi absente, dico la mia: l'articolo mi sembra ben impostato ma:

1. - scattering più che dispersione mi sembra diffrazione (vedi qui): infatti tutte le particelle sono anche onde, e le onde diffrangono
2. - mi sembra di aver letto, forse su "la fisica di feynman", una formula per la diffrazione di rayleigh migliorata, controllo e ti faccio sapere

BW 06:20, Lug 7, 2004 (UTC)

Il problema di come tradurre in italiano il termine scattering non è banale. La traduzione letterale (quella che puoi trovare su di un dizionario, per intendersi) è dispersione, mentre il termine scientifico il cui significato più gli si avvicina è diffusione (che però si confonde con il termine inglese diffusion che vuol dire un'altra cosa). Non vorrei prendere fischi per fiaschi ma diffrazione mi sembra un termine improprio, difatti si può avere scattering anche di particelle classiche (pensa solo al biliardo ed a tutte le teorie matematiche che ci stanno dietro o all'effetto Compton). In più la diffrazione in ottica è un fenomeno ben preciso non generalizzabile a tutti i casi di interferenza fra onde ma specifico per il fenomeno di crezione di massimi e di minimi (frange) dovuto all'interferenza della luce scatterata con se stessa. Scattering è un termine molto generale e si riferisce alla fisica del singolo evento di dispersione delle onde (o delle particelle) e non ai fenomeni di interferenza che possono avvenire successivamente. --Berto 07:02, Lug 7, 2004 (UTC)

Eccomi qua! Sono tornato! Ho letto l'articolo e lo trovo molto interessante. Le varie sezioni possono essere una bella introduzione da approfondire successivamente, magari con articoli appositi. Sulla traduzione di scattering, il termine più corretto, almeno per la fisica degli urti, in effetti, è diffusione, proprio perché nello scattering le misure più importanti sono quelle che si effettuano sulle particelle che vengono diffuse (da quelle si ricavano le informazioni su interazioni e bersagli). Al momento, comunque, ho solo inserito il Template:scattering. Per il resto si vedrà man mano. Saluti, Gianluigi 07:36, Lug 8, 2004 (UTC)

Ops, hai ragione, e sì che lo sapevo... Comunque, per la diffusione quantistica, volendo posso ricavarla dall'oscillatore smorzato
${\frac {\partial ^{2}x}{\partial t^{2}}}-\gamma {\frac {\partial x}{\partial t}}-x={\frac {F}{m}}$
utilizzando la sezione di diffusione di un elettrone
$E_{diffusa}=({\frac {1}{2}}\epsilon _{0}cE_{o}^{2})\delta _{s}$
Se non ricordo male, viene qualcosa tipo
$\delta _{s}={\frac {4\pi r_{e}^{2}}{3}}{\frac {\omega ^{4}}{[(\omega ^{2}-\omega _{0}^{2})^{2}+\gamma ^{2}\omega ^{2}]}}$
dove $r_{e}^{2}$ è il raggio classico dell'elettrone, $\omega ,\omega _{0}$ sono rispettivamente la frequenza della radiazione incidente e quella dell'elettrone considerato, e γ è il coefficente di smorzamento, diviso la massa dell'elettrone. Comunque ci lavoro sopra un po' e vedo cosa ne esce.

Salumi e vasi
BW 05:49, Lug 9, 2004 (UTC)

Perdonami ma temo che mi manchino alcuni parametri di riferimento: cos'é $\delta _{s}$?

Magari mi sono perso un pezzo importante ma quello che hai ottenuto mi sembra "semplicemente" una lorenziana che descrive un fenomeno di risonanza (che io sappia tutte le risonanze "pure" hanno un profilo lorenziano).
Non so cosa ne pensiate voi ma io metterei la diffusione in una pagina a parte e non la mescolerei con lo scattering.
Un'ultima cosa. Cosa si intende con scattering di Thompson non lineare? --Berto 07:25, Lug 9, 2004 (UTC)

$\delta _{s}$ rappresenta la sezione d'urto. Non ricordo i particolari, ma praticamente l'intensità di diffusione viene ricavata dal rapporto tra Enregia radiante e potenza diffusa, considerando gli elettroni come oscillatori smorzati di frequenza $\omega _{0}$, dove le varie frequenze sono le risonanze naturali degli atomi, smorzate, che vanno sommate ognuna per i vari contributi. comunque sto cercando dove ho visto quella formula. Appogio la proposta di portare la diffusione altrove, solo se ne esce un articolo non proprio stub. Per lo Sc. Thomson non lineare vedi qui.

BW 11:38, Lug 12, 2004 (UTC)

Se mi date il tempo di rivedere i miei appunti sulla teoria dello scattering (che al momento non ho a disposizione), vedo un pò anch'io cosa posso fare, anche per rispondere a Berto. Saluti, Gianluigi 07:54, Lug 9, 2004 (UTC)

Mi sembra che la pagina inizi a prendere una forma più o meno definitiva.
Francamente le mie conoscenze riguardo allo scattering di Thomson oscillano fra il misero e l'inesistente: affido quindi ad un qualche volonteroso l'onere/onore di completare questa voce :-)
Se avessimo voglia e tempo penso che si potrebbe iniziare a pensare a delle pagine che ampliino le voci presenti (penso che nel prossimo futuro cercherò di fare qualcosa del genere per lo scattering di Coulomb).
Altri pensieri in scioltezza:

• manca un qualunque riferimento agli effetti dello scattering multiplo (che vedrei bene in un'altra pagina).
  
• pensate che sia il caso di introdurre delle referenze scientifiche (libri e/o articoli)?
  

--Berto 09:27, Lug 16, 2004 (UTC)

Sullo scattering coulombiano avrei anche io intenzione di fare qualcosa, idem per l'effetto Compton. Per lo scattering multiplo: in effetti la teoria sullo scattering multipli comunque è la stessa, quindi penso che forse è meglio linkare scattering multipli specifici che possono servire ad approfondire alcuni articoli in particolare, piuttosto che fare un riferimento generico già qui. Sui riferimenti: qualcosa ho messo nella sezione d'urto e si potrebbe iniziare mettendo quella bibliografia. Poi si vedrà come far crescere la sezione. Saluti, Gianluigi 09:42, Lug 16, 2004 (UTC)

bozza di scattering quantistico

Vedi Utente:Blakwolf/Prove#Scattering quantistico per la versione Work in progress

BW 16:28, Lug 21, 2004 (UTC)

Sono passato solo per vedere se c'è qualche novità, ma questa mattina non dovrei dare una grande mano. Vista la novità commento. Per la derivazione quantistica ho ben due serie di appunti, una dal corso di laurea e una dal corso di dottorato. Per cui non preoccupatevi eccessivamente. Datemi il tempo di studiare un pò di QCD (ma non per l'articolo, che ho recentemente espanso) e poi ricomincio a rimettere mano allo scattering.

Comunque, a parte i simboli (la sezione d'urto è σ) mi sembra, comunque, che il lavoro di BW è buono e si può usare per un articolo specifico (la diffusione degli atomi nell'atmosfera) piuttosto che in un discorso generale, come avrei intenzione di fare io. Per cui penso che forse è il caso di prevedere anche un articolo di tal fatta nel lavoro sullo scattering.

Saluti e buona diffusione a tutti, Gianluigi 08:37, Lug 19, 2004 (UTC)

Dunque, per un discorso più generale, basta sostituire al campo nell'atmosfera il campo nel mezzo e gli effetti della polarizzazione, e si ha una descrizione dello scattering nei materiali. O forse intendevi + generale nel senso scattering di particelle? Comunque per me non c'è problema.
BW 08:46, Lug 19, 2004 (UTC)

Dopo aver risposto qui, ho letto anche il messaggio che mi hai lasciato nella mia discussione. Le equazioni che hai posto, con la correzione che ora proponi, andrebbero anche bene per un articolo generale, ma ci vorrebbe anche la derivazione che anticipa questo discorso. Se riesci a scrivere qualcosa anche sulla parte precedente, procedi pure senza aspettare le mie incombenze di studio, e comunque ci si sente in giornata appena ho un pò di tempo libero. Comunque questo lavoraccio che hai fatto nella discussione non dovrebbe andare perso e spero lo si possa utilizzare per un articolo più specifico.

Saluti, Gianluigi 08:55, Lug 19, 2004 (UTC)

Ok, butto nei draft e provo a buttare giù qualcosa
BW 10:21, Lug 19, 2004 (UTC)

WOW! Bella dimostrazione! Fammi indovinare, ti sei laureato in fisica teorica? ;)
Tuttavia il mio istinto di sperimentale mi dice che c'e' qualcosa che non torna... :(
La luce in atmosfera "diffonde", ovvero segue un'equazione di moto del tipo
${\frac {\partial W}{\partial t}}=D\nabla ^{2}W$
dove con W ho indicato la densita' di energia. La ragione per cui la luce, ma anche le particelle, diffondono nei mezzi disordinati (quasi) sempre indipendentemente dalla forma della sezione d'urto del singolo urto e' che il teorema del limite centrale porta (quasi) qualsiasi sezione a diventare una gaussiana dopo poche iterazioni ed una sezione d'urto gaussiana implica un processo diffusivo (cerchero' una dimostrazione a questa mia affermazione ;). Nel tuo caso pero' la σ e' di tipo laurentziano e per le laurentziane il teorema del limite centrale non vale -> con una σ del genere la luce non seguirebbe un'equazione di moto di tipo diffusivo.
Cerchero' nei miei appunti una dimostrazione classica della diffusione e vi faro' sapere.

--Berto 09:16, Lug 19, 2004 (UTC)

IMHO, la differenza di trattazione è tutta qui: classicamente, fai la media, qui invece si parte dal comportamento del singolo elettrone, e le approssimazioni classiche non valgono più. Essendo la cosa dipendente dalla frequenza, dopo alcune interazioni, le basse frequenze e le alte frequenze sono assorbite e quelle + vicine alle frequenze di risonanza diffuse, grazie al Δω al denominatore, il quale tra l'altro non è mai nullo grazie a (γω)^2 come invece nello sc. thomson classico. Riguardo la mia laurea, con la fisica c'entra come i cavoli a merenda, per cui sono sempre molto "cauto" con le mie affermazioni :)
BW 10:05, Lug 19, 2004 (UTC)

Proposta di correzione

X BW: ho appena visto la frase che hai aggiunto ("Questo perchè mentre nei gas il cammino libero medio di un fotone della luce è superiore alla lunghezza d'onda, per i liquidi e i solidi di solito questo non è vero."). In effetti la tua affermazione è formalmente corretta (nei liquidi e nei solidi, di solito, il cammino libero medio è molto minore della lunghezza d'onda) ma non è questo il motivo per cui il latte è bianco o il cielo è blu (prova ne sia l'esistenza di liquidi e solidi trasparenti). La conseguenza di quello che hai detto tu è quello che di solito si chiama indice di rifrazione; la luce non riesce a risolvere le irregolarità del mezzo e quindi vale un'approssimazione di "mezzo efficiente" che, sotto opportune ipotesi (essenzialmente linearità ed isotropia del mezzo stesso) possono essere descritti dal solo parametro n.
Comunque ho intenzione di fare una piccola appendice sullo scattering multiplo in fondo alla pagina dove spiegare con qualche dettaglio queste cose. Quando lo faccio probabilmente cambierò anche la tua frase.--Berto 13:11, Lug 21, 2004 (UTC)

Umm, IMHO l'indice di rifrazione e la diffusione sono intimamente connessi: se le frequenze di taglio sono nel visibile, si hanno i trasparenti colorati, se sono nell'infrarosso o al di sotto, sono trasparenti, se sono nell'ultravioletto o al di sopra, sono opachi. E dalle velocità di fase per le varie frequenze, esce fuori l'indice di rifrazione. E le velocità di fase dipendono dai coefficenti di risonanza (emissione di onde a frequenza ω che interferiscono tra loro). O no?

BW 16:25, Lug 21, 2004 (UTC)

1. Non proprio. Temo che ci sia un po' di confusione fra colore ed opacità. Come giustamente fai notare le frequenze di taglio sono uno dei modi in cui si possono ottenere i colori (ce ne sono altri) ma un corpo che assorba tutta la radiazione visibile si limiterà ad apparire nero, non opaco.
   
2. Perché un corpo sia opaco c'é bisogno che, tra quando la luce entra e quando esce, si sia persa memoria della direzionalità. Riprendiamo l'esempio del latte e semplifichiamolo: assumiamo che il latte sia composto unicamente da acqua (che assumeremo non assorbente nel visibile) e da minuscole goccioline di grasso in soluzione (anch'esse non assorbenti). Ovviamente sia l'acqua che il grasso sono formate da molecole di dimensioni ed interdisatanza molto minore della lunghezze d'onda della luce visibile; il fatto che la luce, in uno di questi due materiali, non riesca a risolvere le variazioni di polarizzabilità ci permette di usare un'approssimazione di mezzo efficiente (in pratica in questo limite valgono le regole dell'ottica geometrica). L'indice di rifrazione è solo un parametro macroscopico che è utile per semplificarci la vita (grazie a dio quasi tutti i materiali con cui abbiamo a che fare quotidianamente sono lineari, amagnetici ed isotropi).
   

Se però adesso andiamo a vedere cosa succede ad una scala di lunghezza molto maggiore vediamo che i contrasti di indice di rifrazione fra acqua e grasso avvengono su lunghezze molto maggiori di λ e questo genera un nuovo fenomeno di scattering (classico, qui la meccanica quantistica non gioca alcun ruolo degno di nota) che porta al fenomeno della diffusione. Questo vuol dire che la luce, bianca del sole, quando entra nel mio bicchiere di latte subirà un incredibilione di eventi di scattering indipendenti (il cammino totale medio percorso dalla luce in queste condizioni può essere di alcuni chilometri, sempre senza uscire dal bicchiere di latte) e, quando finalmente riuscirà ad uscire, non ci sarà più alcuna memoria della direzione da cui è entrato ma sembrerà provenire uniformemente da tutto il mezzo (latte) che quindi apparirà bianco opaco. In tutto questo non ci sono stati fenomeni di assorbimento di alcun tipo e difatti il colore della luce uscente è lo stesso di quella entrante.
Spero di essere stato almeno vagamente comprensibile ;)--Berto 07:09, Lug 22, 2004 (UTC)

Numero le affermazioni per rispondere

1. Io non parlavo di assorbimento totale :) comunque per diffondere, ci deve essere una probabilità alta che nell'attraversare il mezzo abbia almeno una collisione e questo dipende dal cammino libero medio. Ora maggiore è la quantità di moto, più lungo è il pacchetto d'onda, e maggiore sarà la probilità di diffondere.
2. Si può mostrare che l'indice di rifrazione in un mezzo per la frequenza ω è

$n_{\omega }=1+{\frac {q_{e}^{2}}{2\epsilon _{0}m_{e}}}\Sigma _{k}{\frac {Nf_{k}}{\omega _{k}^{2}-\omega ^{2}+i\gamma _{k}}}$

dove q ed m sono carica e massa dell'elettrone, N è la densità di atomi per volume fk e wk sono come sopra. La parte immaginaria è responsabile dell'assorbimento, il resto determina il comportamento nel mezzo. Quando la parte reale diventa piccola, prevale l'assorbimento, che dipende in prima approssimazione dal quadrato di N, il che ci dà il comportamento classico della penetrazione per 2 o tre lunghezze d'onda nei materiali. Pero' altre frequenze hanno altri comportamenti. (per inciso, questa è la formula per calcolare le righe spettrali di assorbimento) Sono stato oscuro?-)

BW 08:51, Lug 22, 2004 (UTC)

Ho il vago timore che stiamo parlando due lingue diverse ;-))) Proviamo a ricomporre i pezzi...

1. È vero che per diffondere serve un cammino libero medio almeno tre o quattro volte più piccolo delle dimensioni del sistema ma la tua affermazione è falsa nel caso generale. Tu stai assumendo che lo scattering di Rayleigh valga sempre mentre è valido solo nell'approssimazione in cui il cammino libero medio sia molto maggiore della lunghezza d'onda della luce incidente. In particolare non è sempre vero che in ogni sistema (anche senza andare a cercare cose strane) le frequenze più alte siano quelle con una sezione d'urto di scattering più elevata.
2. La parte reale e quella immaginaria dell'indice di rifrazione sono sempre legate per via delle realazioni di Kramers-Kronig tuttavia ribadisco il punto che l'indice di rifrazione è una grandezza macroscopica che a livello microscopico non ha alcun senso!
   

Quello che io contestavo (ed ancora contesto) nella tua frase è la causalità diretta che vi è espressa: cammino libero medio minore della lunghezza d'onda --> opacità del mezzo (o piccolo cammino libero medio, che è lo stesso). È questo secondo me ad essere quantomeno impreciso.--Berto 09:18, Lug 22, 2004 (UTC)

1. Vero. Hai ragione che in generale è falsa, era per dare un'idea del comportamento, infatti ho scritto "di solito", e mi sembra siamo d'accordo che "di solito" è corretta l'approssimazione. Magari possiamo aggiungere quando non è più così. Per quanto riguarda le frequenze, dalle formule che ho scritto, appare evidente che la sezione d'urto maggiore si ha alle frequenze di risonanza, in quanto il denominatore dminuisce. Mi sembrava di aver già detto una cosa del genere, ma forse mi sbaglio.
2. E infatti non parlavo dell'indice di rifrazione a livello microscopico, ma da come dal microscopico nasce l'indice di rifrazione: dalla somma delle soluzioni per le onde diffratte da una griglia (di atomi) nasce l'indice di rifrazione classico, dalle considerazioni quantistiche la formula che ho dato sopra. Per la causalità diretta, vedi sopra.

Abbiamo raggiunto un accordo?

BW 10:20, Lug 22, 2004 (UTC)

Più o meno ;) Comunque appena trovo un po' di tempo faccio un'aggiunta sullo scattering multiplo in fondo alla pagina.--Berto 10:34, Lug 22, 2004 (UTC)

Cono di retrodiffusione coerente

Rileggendolo mi è venuto il dubbio che il breve pezzo che ho scritto sul cono di retrodiffusione coerente sia totalmente incomprensibile a chiunque non sappia già di cosa si stà parlando.
Se anche a voi fa la stessa impressione ditemelo e cerco di riscriverlo in forma un po' più comprensibile (magari con l'ausilio di un qualche tipo di diagramma o grafico esplicativo)--Berto 07:00, Ago 4, 2004 (UTC)

Prima di tutto consiglierei l'inserimento delle immagini: già quelle potrebbero renderlo più comprensibile. Poi si vedrà! Saluti, Gianluigi 18:39, Ago 4, 2004 (UTC)

Dubbio

Che vuol dire targhetta, nella frase:

"(ottica fisica, ovvero la lunghezza d'onda de Broglie della particella incidente λ>>L dimensioni della targhetta), mentre alle basse energie si applicherà il regime quantistico (ottica geometrica, λ<<L)."???

Forse che sia la traduzione canis mentula di target? -- BW Insultami 10:15, Gen 11, 2005 (UTC)

Discussione riguardo la voce "scattering" integrata

Scusate ma in italiano per dispersione non si intende la scomposizione della luce nelle sue componenti spettrali (ad esempio attraverso un prisma?)

ma infatti quando invii la luce ad un prisma è un caso di scattering attraverso un cristallo. --79.51.128.99 (msg) 10:34, 7 ott 2010 (CEST)

Ma no! La dispersione cromatica non ha nulla a che fare con lo scattering. In italiano scatter vuol dire sparpagliare, disperdere. Anche i colori sono "dispersi", nel senso che sono inviati in diverse direzioni, ma in maniera predeterminata e ordinata. Per lo scattering, è meglio usare la parola "diffusione" o direttamente il termine inglese scattering, come fanno di solito quelli del mestiere. E' bene dire "dispersione cromatica" se ci si riferisce alla separazione dei colori per rifrazione e se ci può essere equivoco. Del resto la lingua non è sempre univoca.--GianniG46 (msg) 16:05, 7 ott 2010 (CEST)

Collegamenti esterni modificati

Gentili utenti,

ho appena modificato 1 collegamento/i esterno/i sulla pagina Diffusione ottica. Per cortesia controllate la mia modifica. Se avete qualche domanda o se fosse necessario far sì che il bot ignori i link o l'intera pagina, date un'occhiata a queste FAQ. Ho effettuato le seguenti modifiche:

• Aggiunta del link all'archivio https://web.archive.org/web/20080509134643/http://www.eecs.umich.edu/USL-HFS/lau_pop_03.pdf per http://www.eecs.umich.edu/USL-HFS/lau_pop_03.pdf

Fate riferimento alle FAQ per informazioni su come correggere gli errori del bot

Saluti.—InternetArchiveBot (Segnala un errore) 02:15, 28 feb 2018 (CET)