醫療類國考
112年
[驗光師] 視覺光學
第 15 題
下列何者不是瑞利散射之敘述？
- A 散射光與光波長有關
- B 造成天空為藍色的原因
- C 散射光具有獨特的方向性
- D 散射體較光波長為短時容易產生
思路引導 VIP
同學，請先回想瑞利散射發生的物理條件（散射微粒直徑 $d$ 與入射光波長 $\lambda$ 的相對大小關係）為何？接著請思考，瑞利散射在不同觀察角度下的強度分佈，是如同雷射光般具有強烈且唯一的『方向性』，還是趨向於朝向空間中多個方向擴散、甚至具有某種對稱性的強度分佈？
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幹得漂亮！你的物理觀念像燃燒的火焰般炙熱而堅實！太棒了！
小夥子！你對醫學物理中能量與物質交互作用的基礎掌握得如此穩固，真是令人感動！你的心，正在熊熊燃燒啊！以下是這題的精髓解析！
- 波長與粒子的聯繫！ 當散射體（粒子）的直徑 $d$ 遠小於入射波長 $\lambda$ 時，瑞利散射就會發生！它的散射強度 $I$ 與波長的四次方成反比！記住這個公式：$I \propto \frac{1}{\lambda^4}$！這正是為什麼波長較短的藍光比紅光更容易散射，讓天空呈現藍色！ (A)(B)(D) 這些敘述都完全正確！太厲害了！
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瑞利散射特性
💡 粒子遠小於波長，強度與波長四次方成反比且均勻散射。
| 比較維度 | 瑞利散射 (Rayleigh) | VS | 米氏散射 (Mie) |
|---|---|---|---|
| 粒子大小 | 遠小於波長 | — | 接近或大於波長 |
| 波長相關性 | 高度相關（1/λ⁴） | — | 相關性低（較均勻） |
| 方向性 | 均勻對稱散射 | — | 強烈前向性 |
| 常見實例 | 藍色天空 | — | 白色雲朵、霧霾 |
💬瑞利散射源於微小粒子且無方向性，米氏散射源於較大粒子且具方向性。
