சிதறல்
citaṟal
பல அமைப்புகளின் தொகுப்பை மறு பங்கீடு செய்வதோ நிலை அல்லது திசை குறைந்த வரிசையுள்ள அமைப்பை உருவாக்குவதோ சிதறல் (scattering) எனப்படும்.
பல அமைப்புகளின் தொகுப்பை மறு பங்கீடு செய்வதோ நிலை அல்லது திசை குறைந்த வரிசையுள்ள அமைப்பை உருவாக்குவதோ சிதறல் (scattering) எனப்படும். பார்வை நிற ஒளி ஒரு பருப் பொருளில் படும் போது, அது எத்தகைய ஊடுருவுந் திறன் உடையதாய் இருப்பினும், அதில் ஒரு பகுதி எல்லாத் திசைகளிலும் சீரற்ற எதிரொளிப்பை அடையும். இதுவே சிதறல் ஆகும். இதன் காரணம், ஒளிக் குவாண்டங்கள் அதன் பாதையில் உள்ள பெரிய அளவுள்ள துகள்களிலிருந்து, சிறிய அளவுள்ள எலெக்ட்ரான்கள் வரை மோதலை உண்டாக்கி விலக்கம் அடைவதே ஆகும்.
புறச் சிவப்பு, அக ஊதா, எக்ஸ் கதிர்கள் போன்ற மின்காந்தக் கதிர் வீச்சுகளிலும், ஆல்ஃபாத் துகள், எலெக்ட்ரான் போன்றவற்றிலும் இத்தகைய விளைவுகள் ஏற்படுகின்றன. துகள்கள் அல்லது ஃபோட்டான்கள், பிற துகள்கள் அல்லது அமைப்புகளில் மோதி, அவற்றின் திசையில் ஏற்படும் மாறுபாடு சிதறல் ஆகும். இதனையே ஊடுருவு ஊடகத்தின் திசையொவ்வாப் பண்பால் ஒலி, ஒளி அல்லது மின் காந்தக் கதிர் வீச்சுச் சிதறல் அடையும் நிகழ்வு எனலாம்.
ஒரு படித்தான அல்லது மீட்சித் தன்மையுள்ள சிதறல். துகள்கள் அல்லது ஃபோட்டான்கள் சிதறல் அடையும் போது, சிதறலுக்கு முன்னும், பின்னும் உள்ள அலைகளுக்கு இடையே குறிப்பிட்ட கட்டத் தொடர்புகள் இருக்குமாயின், அது ஒரு படித்தான அல்லது மீட்சித் தன்மையுள்ள சிதறல் ஆகும். இதையே சாதாரண அல்லது ராலே சிதறல் எனவும் கூறலாம். ஒரு படித்தான சிதறலில் இரண்டு அல்லது மேற்பட்ட துகள்களில் சிதறல் அடையும் அலைகள் குறுக்கீட்டு விளைவை ஏற்படுத்தும். எக்ஸ் கதிர்களின் பிராக் சிதறல், படிகங்களில் நியூட்ரான் சிதறல் போன்றவை இவ்வகையைச் சார்ந்தவை. ராலே சிதறலில் λ அலை நீளமுள்ள ஒளி படு திசைக்கு θ கோணத்தில் சிதறல் அடையும் போது, அதன் செறிவுக்கு (1 + Cos²θ) நேர் விகிதத்திலும், λஇன் நான்மடிக்கு எதிர் விகிதத்திலும் இருக்கும். இக்காரணத்தால், குறைந்த அலை நீளங்கள் மிக அதிகமாகச் சிதறல் அடைகின்றன. கதிர் வீச்சின் அலை நீளத்துடன் ஒப்பிடும் போது, சிதறல் உண்டாகும் துகள் அளவு குறைவாக இருக்கும் போது மட்டும் இத்தோடர்புகள் பொருந்தும். சிவப்பு நிறத்தை விட நீல நிறம் மிகுதியாகச் சிதறல் அடைவதால், வானம் நீல நிறமாகக் காணப்படுகிறது. நீல நிறம் நீங்கிய ஆரஞ்சு, மஞ்சள் நிறங்கள் சிதறல் அடையாமல் நேராக வருவதாலேயே, சூரியன் மறையும் போது வானம் பழுப்பு நிறமாகத் தெரிகிறது. கதிர் வீச்சின் அலை நீளத்தையோ, துகள்களின் அளவையோ பொறுத்திராமல், கோள வடிவத் துகள்களால் ஏற்படும் சிதறல், மை சிதறல் (mie scattering) எனப்படும்.
திண்மப் பொருள்களில் உள்ள அணுக் கருக்களின் இடையீட்டு வினையால் மின்னூட்டமுள்ள இயங்கும் துகள்கள் வேறுபட்ட கோணங்களில் சிதறல் அடையும் நிகழ்வு ரூதர் ஃபோர்டு சிதறல் எனப்படும். ரூதர் ஃபோர்டு ஆய்வில், ரேடான் தனிமத்திலிருந்து வரும் மிகு வேக ஆல்ஃபாத் துகள்களின் மென்கற்றை, மெல்லிய தங்கத் தகட்டைத் தாக்கும் பொழுது, பெரும்பான்மையானவை ஊடுருவிச் செல்வதுடன், சில சிதறலுக்கும் உட்படுகின்றன.
ஓரியலற்ற அல்லது மீட்சித் தன்மையற்ற சிதறலில், சிதறல் உண்டாக்கும் தனிமங்கள் தனித் தனியாகச் செயற்படுவதால், சிதறலடைந்த கற்றையின் பகுதிகளுக்கிடையே குறிப்பிட்ட கட்டத் தொடர்பு இருப்பதில்லை. ஒரு புள்ளியில் சிதறல் அடைந்த கதிரின் செறிவு, பல தனித் தனியான சிதறலூட்டும் பகுதியிலிருந்து சிதறல் அடைவது அப்புள்ளியை அடையும் கதிர்ச் செறிவுகளின் கூடுதல் ஆகும்.
தனியான மின்னூட்டத் துகள்களால் ஏற்படும் மின் காந்தக் கதிர் வீச்சுச் சிதறலைப் பழங்கொள்கை மூலமோ, சார்பியலற்ற குவாண்டம் கொள்கை மூலமோ கணக்கிட்டால், அது தாம்சன் சிதறல் எனப்படும். எலெக்ட்ரான்கள், கதிர் வீச்சின் குறுக்கு மின் புலத்தில் முடுக்கப்படும் போது, முதன்மைக் கதிர் வீச்சின் ஆற்றல் சிறிதளவு குறையும் நிகழ்வைப் பழங்கொள்கை எலெக்ட்ரான் சிதறல் என்று விளக்குகின்றது. இதன் சிதறல் முகப் பரப்பு
\sigma_r=\frac{8\pi}{3}(\frac{e^2}{mc^2})^2
ஆகும். இதன் மதிப்பு எலெக்ட்ரானுக்கு 0.657 பார்ன் ஆகும். இதுவே, தாம்சன் முகப் பரப்பு அல்லது பழங்கொள்கைச் சிதறல் முகப் பரப்பு எனப்படும்.
காம்ப்டன் சிதறல் என்பது காம்ப்டன் விளைவில் ஃபோட்டான்கள் எலெக்ட்ரான்களால் அடையும் மீட்சித் தன்மையற்ற சிதறல் ஆகும். இதில் மொத்த ஆற்றலும், மொத்த உந்தமும் மோதல்களில் மாறா மதிப்புடன் இருக்கும். ஆனால், சிதறல் கோணத்தைப் பொறுத்துச் சிதறல் அடையும். கதிர்வீச்சின் அலை நீளம் மாறுபடும். எலெக்ட்ரான்கள் மோதலுக்கு முன் அமைதி நிலையில் இருப்பதாக எடுத்துக் கொண்டால், காம்ப்டன் அலை நீள வேறுபாடு: center|
\lambda^' - \lambda = \lambda_0(1-cos\theta) = \frac{h}{m_0c}(1-cos\theta)
இங்கு λ' என்பது சிதறல் அடைந்த ஃபோட்டான்களின் அலை நீளமாகும். λ என்பது படும் ஃபோட்டானின் அலைநீளம், λ என்பது எலெக்ட்ரானின் அலை நீளம். θ என்பது படும் மற்றும் சிதறல் அடையும் ஃபோட்டான்களின் பாதைகளுக்கு இடைப்பட்ட கோணமாகும்.
டெல்பிரக் (delbruck) சிதறல் என்பது கூலூம் புலத்தில் ஏற்படும் ஒளிச் சிதறலாகும். இது குவாண்டம் மின் இயக்கவியல் கொள்கைப்படி கூலூம் புலத்தில் உண்டாக்கப்படும் தோற்ற எலெக்ட்ரான் இரட்டைகளில் ஏற்படும் ஒளிச் சிதறலாகும். இதன் மொத்த முகப் பரப்பு யுரேனியத் தனிமத்திற்கு 6 மில்லி பார்ன் அளவாகும்.
ஒரு துகள், கடந்து செல்லும் ஊடகத்திலுள்ள சிதறலூட்டும் ஒற்றைத் துகளில் மோதுவதால், தன் பாதையிலிருந்து விலக்கம் அடைந்து சிதறலடையும் நிகழ்வு ஒற்றைச் சிதறல் (single scattering) எனப்படும். சிதறல் உண்டாக்கும் துகள்களில் பல முறை மோதுவதால் ஏற்படும் பன்முறைச் சிதறலிலிருந்து இது வேறுபடுகிறது. ஒரு துகள் அல்லது ஃபோட்டானின் பன்முறைச் சிதறலில் இடப் பெயர்ச்சிகள் கூடுதலாகும். ஒற்றை, பன்முறைச் சிதறலுக்கு இடைப்பட்ட சிதறல், ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட (plural) சிதறலாகும்.
அழுத்தச் சிதறல் என்பது அணுக்கருவின் உட்பகுதி பாதிக்கப்படாமல், அணுக்கருவின் மேற்பரப்பின் எதிரொளிப்பால் ஏற்படும் சிதறல் ஆகும். இது ஒத்திசைவுச் சிதறலிலிருந்து வேறுபடுகிறது. ஒத்திசைவுச் சிதறல் அணுக்கருவினுள் ஊடுருவி, அதன் உட்புறத்தில் ஏற்படும் சிதறலாகும். சிதறலடைந்த அலை இரு வகைச் சிதறல் நிகழ்வின் கூறுகளையும் கொண்டிருக்கும். படு அலை, அழுத்தப் புலத்தில் மாறுபாடு அல்லது தொடர்பற்ற தன்மையால் எதிரொளிப்பு அடைவதைக் குறிக்கவும் அழுத்தச் சிதறல் பயன்படுகிறது.
ஒளியியல் சிதறல் என்பது ஒளி, பல திசைகளிலும் சீரற்ற எதிரொளிப்பு அடைவதாலோ, விளிம்பு விளைவு அடைவதாலோ ஏற்படுவதாகும். சிதறல் உண்டாக்கும் பொருள்களின் அளவு ஒளியின் அலை நீளத்தோடு ஒப்பிடும் போது, குறைவாக இருக்கும் போது, ஒளிச் சிதறல் ஏற்படுகிறது. சில வேளைகளில் ஊடகத்தில் உள்ள சிறு ஒழுங்கற்ற துகளும் இச்சிதறலை ஏற்படுத்தும். —வெ.ராதாகிருஷ்ணன் நூலோதி. Leonard I. Schiff, Quantum Mechanics, Third Edition, McGraw-Hill Kogabusha Ltd., Tokyo, 1968.
மூலம் · source: அறிவியல் களஞ்சியம் — தமிழ்ப் பல்கலைக்கழகம் — CC BY-SA 4.0 (தொகுதி 10, பக். 217)
திருத்து / பொருள் சேர் · Edit or add a sense
வரலாறு · History (பதிப்பு 1)
JSON
⚑ புகார் · Report a problem
மேற்கோள் காட்ட · Cite this entry
நிலையான முகவரி · Permanent address: https://nigandu.oliyonresearch.com/e/8gp8c3dr/
தமிழ்“சிதறல்”, ஒளியோன் நிகண்டு, Oliyon Research, பதிப்பு 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/8gp8c3dr/APA
Oliyon Research. (2026). சிதறல். In Oliyon Nigandu (rev. 1). https://nigandu.oliyonresearch.com/e/8gp8c3dr/MLA
"சிதறல்." Oliyon Nigandu, Oliyon Research, rev. 1, 2026-10-26, https://nigandu.oliyonresearch.com/e/8gp8c3dr/.
கருத்துரை · Discussion
இன்னும் கருத்துகள் இல்லை · No comments yet.
உள்நுழைந்து கருத்து தெரிவிக்கலாம் · Sign in to comment