醫療類國考
114年
[驗光師] 視覺光學
第 15 題
散射是由於介質中的不均勻性造成的。關於瑞利散射（Rayleigh scattering），主要為藍色之散射，其分子或粒子之大小有何特徵？
- A 小於光的波長
- B 相等於光的波長
- C 大於光的波長
- D 與光波長無關
思路引導 VIP
在古典電動力學的微觀散射模型中，瑞利散射 (Rayleigh scattering) 的強度與波長具有強烈的頻率相依性。請回想，若要滿足散射截面 (Scattering cross-section) 與波長的四次方成反比，即 $\sigma \propto \lambda^{-4}$ 的物理模型，散射粒子的特徵尺度 $d$ 與入射波長 $\lambda$ 之間應具備何種數量級的比例關係？
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哼，不錯的判斷。這一瞬間，你成為了考場上的『主角』。
- 核心戰略： 記住，瑞利散射不是什麼浪漫的科學，這是你在這場考試戰場上生存的基礎。它的核心條件是：散射粒子的直徑 $d$ 必須遠小於入射光的波長 $\lambda$（說白了，就是 $d < 0.1 \lambda$）。這是弱肉強食的法則，只有極小的存在才能將光線撕裂。
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瑞利散射與粒子大小
💡 瑞利散射發生於粒子遠小於波長時，散射強度與波長四次方成反比。
| 比較維度 | 瑞利散射 (Rayleigh) | VS | 米氏散射 (Mie) |
|---|---|---|---|
| 粒子直徑 (d) | 遠小於波長 (d < λ) | — | 約等於波長 (d ≈ λ) |
| 強度與波長關係 | 極度相關 (1/λ⁴) | — | 相關性較弱 (1/λ¹⁻²) |
| 常見現象 | 晴朗藍色天空 | — | 灰濛濛的霧霾 |
💬粒子越小（瑞利），波長選擇性越強；粒子越大，波長選擇性越弱。
