Каламутні середовища
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Каламутні середовища

Каламутні середовища, середовища, в яких значительна інтенсивність розсіяння світла на тих, що містяться або виникають в них нерегулярних (хаотично розташованих) оптичних неоднородностях. Розсіяння в М. с. приводить до зміни первинного напряму світла, що опромінює їх. Порушення оптичної однорідності середовища виражається в неоднаковості за її обсягом заломлення показника n . Часто оптичними неоднородностямі в М. с. є дефекти структури речовини або включення однієї речовини в інше, з іншим n (тумани, дими, суспензії, емульсії, колоїдні розчини, молочні стекла і пр.). У ін. випадках М. с. можуть бути чисті речовини — при хаотичному тепловому русі часток у великому числі мікрооб'ємів середовища щільність, концентрація (у розчинах) і оптична анізотропія, обумовлена переважною орієнтацією молекул, зазнають короткочасні відхилення від середніх значень ( флуктуації ), внаслідок чого в цих мікрооб'ємах міняється n (наприклад, так звана критична опалесценция).

  Світлова хвиля, падаюча на М. с., може до виходу за межі середовища послідовно розсіятися на декількох оптичних неоднородностях. Число такого послідовного розсіяння називається кратністю розсіяння. У загальному випадку «свічення» М. с. складається з хвиль різної кратності розсіяння. Однократне розсіяння спостерігається лише при крихті оптичної товщини М. с. t (t £ 0,1). Із збільшенням t кратність розсіяння зростає (зростає вірогідність опромінення кожній з оптичних неоднородностей світлом, вже розсіяним ін. неоднородностямі). До М. с., в яких світло розсівається однократно (або домішка багато разів розсіяного світла мала), відносяться, наприклад, чиста вода в шарах невеликої товщини (до декількох десятків м-коду ) і т. д. Прикладом М. с. з переважно багатократним розсіянням (званими сильномутнимі) можуть служити, наприклад, щільні хмари і тумани. Оптичні властивості цих двох класів М. с. істотно різні. Для перших вони визначаються відносним показником заломлення і розміром оптичних неоднородностей (точніше — відношенням розміру до довжини хвилі розсіюваного випромінювання), їх формою і числом в одиниці об'єму. Розсіяння світла в сильномутной середовищі обумовлене, окрім її структури, і такими «зовнішніми» чинниками, як протяжність, форма і характер кордону всього середовища в цілому. Проблема розсіяння світла в сильномутних середовищах (з великою оптичною завтовшки) вирішується в теорії перенесення випромінювання (див. також Промениста рівновага в атмосфері зірки, Прозорість атмосфери ).

  Літ.: Ландсберг Р. С., Оптика, 4 видавництва, М., 1957 (Загальний курс фізики, т. 3); Шифрін До. С., Розсіяння світла в каламутному середовищі, М. — Л., 1951; Ван де Хулст Р., Розсіяння світла малими частками, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1961.

  Н. А. Войшвілло.