Light Scattering and Absorption by Particles: The Q-Space Approach
Sposób, w jaki promieniowanie elektromagnetyczne, takie jak światło, jest rozpraszane lub pochłaniane przez media, jest wykorzystywany w wielu dziedzinach, ponieważ może dostarczać informacji na temat rozmiaru, kształtu, liczby i dynamiki cząstek lub obiektów. Ma to kluczowe znaczenie dla tak różnych dziedzin, jak chemia fizyczna, materiałoznawstwo, nanotechnologia, mikrobiologia, astronomia, nauki o atmosferze i radar. Nie jest to kwestia czysto akademicka, większość masy aerozolu w atmosferze, w tym porwany pył mineralny, popiół wulkaniczny i sadza, składa się z cząstek o nieregularnych kształtach, a sposób, w jaki rozpraszają i pochłaniają światło, ma wpływ na wiele modeli klimatycznych. Jedno z nowych podejść uwzględnia rozpraszanie w przestrzeni odwrotnej lub przestrzeni Q. Analiza przestrzeni Q była szeroko stosowana w dziedzinie rozpraszania promieniowania rentgenowskiego i neutronów pod małymi kątami, ale rozwój rozpraszania w ogóle, a w szczególności rozpraszania światła, jest stosunkowo nowy.
Książka ta zawiera dokładny przegląd tego, w jaki sposób cząsteczki o dowolnym rozmiarze i kształcie rozpraszają i pochłaniają światło. Jej koncepcyjna podstawa jest wyjątkowa i opiera się na fakcie, że światło jest przede wszystkim falą, a następnie także falą elektromagnetyczną. Tak więc falowe zjawisko dyfrakcji leży u podstaw wszelkiego rozpraszania, a elektromagnetyczny charakter światła powoduje, że rozpraszanie ewoluuje w sposób systematyczny od granicy dyfrakcji. Matematyka dyfrakcji jest transformatą Fouriera, która łączy przestrzeń rzeczywistą z przestrzenią odwrotną, którą nazywamy przestrzenią Q. Zmienna Fouriera q jest powiązana z kątem rozpraszania w eksperymentach, więc z naszej perspektywy przestrzeni Q wykreślamy dane rozpraszania w stosunku do q, a nie kąta. Ta skromna zmiana pozwala na uzyskanie dotychczas niewidocznych wzorców i funkcji w rozpraszaniu, które ujednolicają rozpraszanie wszystkich kształtów.
Kluczowe cechy
⬤ Przystępne wprowadzenie do spójnego fizycznego opisu rozpraszania.
⬤ Nacisk na interpretację i zastosowania.
⬤ Napisana przez pioniera w tej dziedzinie.
⬤ Samodzielnie zawiera odpowiednie podstawy fizyki i matematyki.
⬤ Świeży, nowatorski sposób patrzenia na rozpraszanie światła przez cząstki.