Der Hauptunterschied zwischen Rayleigh- und Raman-Streuung besteht darin, dass die Rayleigh-Streuung eine elastische Streuung ist, während die Raman-Streuung eine inelastische Streuung ist.
Streuung von Strahlung wie Licht und Schall bezieht sich auf die Ableitung der Strahlung von einer geraden Flugbahn aufgrund der Ungleichmäßigkeiten des Mediums, durch das die Strahlung geht. Es gibt zwei übliche Arten der Streuung als Rayleigh- und Raman-Streuung. Sie unterscheiden sich voneinander durch die Erh altung oder Nichterh altung der kinetischen Energie, die wir entweder als elastische oder inelastische Streuung bezeichnen.
Was ist Rayleigh-Streuung?
Rayleigh-Streuung ist eine Form der elastischen Streuung von Licht oder anderer elektromagnetischer Strahlung, benannt nach dem Wissenschaftler Lord Rayleigh (John William Strutt). Elastische Streuung bedeutet, dass diese Form der Streuung die kinetische Energie der einfallenden Teilchen des Systems, in dem die Streuung stattfindet, erhält. Daher haben die gestreuten Photonen die gleiche Energie wie die einfallenden Photonen.
Abbildung 01: Die blaue Farbe des Himmels ist das Ergebnis der Rayleigh-Streuung von Licht in der Atmosphäre.
Rayleigh-Streuung ändert den Zustand eines Materials nicht. Daher nennen wir es einen „parametrischen Prozess“. Die an dieser Streuung beteiligten Teilchen können Atome oder Moleküle sein. Diese Art der Streuung findet statt, wenn Licht transparente Festkörper und Flüssigkeiten durchdringt. Wir können es jedoch deutlich in Gasen sehen. Diese Form der Lichtstreuung ist ein Ergebnis der Polarisierbarkeit der Teilchen im Medium, das es durchdringt.
Was ist Raman-Streuung?
Raman-Streuung ist eine Form der inelastischen Streuung von Licht oder anderer elektromagnetischer Strahlung, benannt nach dem Wissenschaftler C. V. Raman. Der Begriff unelastisch beschreibt, dass diese Art der Streuung die kinetische Energie von zufälligen Teilchen nicht erhält. Mit anderen Worten, die kinetische Energie des Systems (in dem die Lichtstreuung stattfindet) geht entweder verloren oder nimmt zu. Die Teilchen, an denen Raman-Streuung beteiligt ist, können Elektronen, Atome oder Moleküle sein. In Gasen tritt diese Art der Lichtstreuung bei einer Änderung der Energie von Molekülen auf. Dies ist auf den Übergang des Moleküls von einem Energieniveau zum anderen zurückzuführen.
Was ist der Unterschied zwischen Rayleigh- und Raman-Streuung?
Rayleigh-Streuung ist eine Form der elastischen Streuung von Licht oder einer anderen elektromagnetischen Strahlung, während die Raman-Streuung eine Form der inelastischen Streuung von Licht oder einer anderen elektromagnetischen Strahlung ist. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen Rayleigh- und Raman-Streuung in ihrer elastischen bzw. unelastischen Natur. Darüber hinaus können wir basierend auf diesem Hauptunterschied einen weiteren Unterschied zwischen Rayleigh- und Raman-Streuung ableiten. Das heißt, die elastische Streuung ist eine Form der Streuung, die die kinetische Energie der einfallenden Teilchen des Systems erhält, in dem die Streuung stattfindet. Aber die inelastische Form der Streuung bewahrt nicht die kinetische Energie der einfallenden Teilchen.
Die folgende Infografik enthält weitere Details zum Unterschied zwischen Rayleigh- und Raman-Streuung.
Zusammenfassung – Rayleigh vs. Raman-Streuung
Die Streuung elektromagnetischer Strahlung ist in zwei gängige Arten als Rayleigh- und Raman-Streuung unterteilt. Obwohl es einige Unterschiede zwischen ihnen gibt, besteht der Hauptunterschied zwischen Rayleigh- und Raman-Streuung darin, dass die Rayleigh-Streuung eine elastische Streuung ist, während die Raman-Streuung eine inelastische Streuung ist.
