Оптика неоднорідних середовищ , розділ оптики, в якому вивчаються явища, супроводжуючі поширення оптичного випромінювання в середовищах, заломлення показник n яких не постійний, а залежить від координат. Оптичними неоднородностямі називаються поверхні або об'єми усередині середовища, на (в) яких змінюється n . Незалежно від фізичної природи неоднорідності вона завжди відхилює світло від його первинного напряму. На поверхнях, що розділяють об'єми середовища з різними n , відбувається віддзеркалення світла і заломлення світла ; на частках або інших об'ємах n яких відрізняється від n довкілля, — розсіяння світла . Істотну роль в О. н. с. грає інтерференція світла між розсіяними, відбитими і заломленими світловими хвилями, а також вихідною (падаючою) хвилею. Важливий розділ О. н. с. — оптика тонких шарів . Оптичні неоднорідності можуть бути включеннями в середу ін. речовин, з іншим n (аерозолі, дими, суспензії, емульсії); розміри цих включень найчастіше перевищують довжину світлової хвилі l. Такі середовища називаються каламутними середовищами . При великій концентрації чужорідних часток розсіяння на них падаючого світла по всіх напрямах приводить до того, що каламутне середовище стає непрозорою. Якщо неоднорідність середовища викликана присутністю в ній мелкодісперсних колоїдних часток (див. Колоїдні системи ), то середовище здається абсолютно прозорим; проте спостереження під кутами біля 90° до напряму падаючого світла виявляє свічення середовища, обумовлене інтенсивним розсіянням світла (Тіндаля ефект ). До ін. класу каламутних середовищ відносяться чисті (без чужорідних включень) речовини, в яких зміни n у великому числі мікрооб'ємів, що приводять до розсіяння світла, викликані флуктуаціями щільності середовища в результаті хаотичного теплового руху її молекул або турбулентністю середовища. Інтенсивність I світла, що розсіюється що не поглинають діелектричними частками, пропорційна l – p , де р — параметр, залежний від відношення розмірів часток до l. При розсіянні на теплових флуктуаціях, розміри яких багато менше l, I ~l –4 (Релея закон ). Така сильна залежність від l пояснює переважне розсіяння коротших хвиль; тому спостережуваний колір денного піднебіння — блакитний, хоча атмосфера Землі освітлює сонячним білим світом — сукупністю світлових хвиль різної довжини. Для часток, розміри яких >>l, параметр р близький до 0 і розсіяння визначається геометричними ефектами заломлення світла на поверхнях часток. I в цьому випадку не залежить від l, що і спостерігається при розсіянні світла в туманах і хмарах — вони мають білий колір. На вивченні розсіяння світла неоднородностямі в газах, рідинах і твердих тілах засновані методи нефелометрії і ультрамікроскопії> (див. Ультрамікроскоп ), дозволяють визначати концентрацію неоднородностей і вивчати їх природу (а в нефелометрії — і їх розміри).
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; Волькенштейн М. Ст, Молекулярна оптика, М. — Л., 1951; Шишловський А. А., Прикладна фізична оптика, М., 1961; Фабелінський І. Л., Молекулярне розсіяння світла, М., 1965; Татарське Ст І., Поширення хвиль в турбулентній атмосфері, М., 1967.
