题目
只有在微粒尺度比光波的波长()的情况下,才能够观察到这种符合瑞利定律的散射A. 相等B. 大C. 小D. 以上都不对
只有在微粒尺度比光波的波长()的情况下,才能够观察到这种符合瑞利定律的散射
A. 相等
B. 大
C. 小
D. 以上都不对
题目解答
答案
C. 小
解析
考查要点:本题主要考查对瑞利散射条件的理解,需要明确瑞利散射适用的微粒尺寸与光波波长的关系。
解题核心思路:
瑞利散射的成立条件是散射微粒的尺寸远小于光波的波长。当微粒尺寸与光波波长相当或更大时,散射规律会偏离瑞利定律,转而遵循其他理论(如米氏散射)。因此,题目中的关键点在于判断微粒尺寸与光波波长的相对大小关系。
破题关键点:
- 瑞利散射的数学表达式中,散射强度与波长的四次方成反比,这直接依赖于微粒尺寸远小于波长的前提。
- 结合选项分析,只有当微粒尺寸小于光波波长时,才能满足瑞利散射的条件。
瑞利散射的基本条件:
瑞利散射是由光波与微粒相互作用产生的散射现象,其公式为:
$I \propto \frac{1}{\lambda^4}$
其中,$\lambda$ 是光波波长。该公式成立的前提是微粒尺寸 $d$ 远小于光波波长 $\lambda$(即 $d \ll \lambda$)。
选项分析:
- A. 相等:若微粒尺寸与波长相等,散射规律不再符合瑞利定律,此时需用其他理论描述。
- B. 大:当微粒尺寸大于波长时,散射强度与波长的关系会发生显著变化,瑞利定律失效。
- C. 小:符合瑞利散射的条件,此时散射强度与波长的四次方反比关系成立。
- D. 以上都不对:因选项C正确,故D错误。
结论:
只有当微粒尺寸小于光波波长时,才能观察到符合瑞利定律的散射现象。