La principale différence entre la diffusion Rayleigh et la diffusion Raman est que la diffusion Rayleigh est une diffusion élastique alors que la diffusion Raman est une diffusion inélastique.
La diffusion des rayonnements tels que la lumière et le son fait référence à la dérivation du rayonnement d'une trajectoire de vol rectiligne en raison des non-uniformités du milieu à travers lequel le rayonnement passe. Il existe deux types de diffusion courants, à savoir la diffusion Rayleigh et la diffusion Raman. Ils diffèrent les uns des autres selon la conservation ou la non-conservation de l'énergie cinétique que nous nommons respectivement diffusion élastique ou inélastique.
Qu'est-ce que la diffusion Rayleigh ?
La diffusion Rayleigh est une forme de diffusion élastique de la lumière ou de tout autre rayonnement électromagnétique, du nom du scientifique Lord Rayleigh (John William Strutt). La diffusion élastique signifie que cette forme de diffusion conserve l'énergie cinétique des particules incidentes du système dans lequel la diffusion a lieu. Par conséquent, les photons diffusés ont la même énergie que les photons incidents.
Figure 01: La couleur bleue du ciel est le résultat de la diffusion Rayleigh de la lumière dans l'atmosphère.
La diffusion Rayleigh ne change pas l'état d'un matériau. Par conséquent, nous l'appelons un "processus paramétrique". Les particules impliquées dans cette diffusion peuvent être des atomes ou des molécules. Ce type de diffusion se produit lorsque la lumière traverse des solides et des liquides transparents. Cependant, nous pouvons le voir en bonne place dans les gaz. Cette forme de diffusion de la lumière est le résultat de la polarisabilité des particules dans le milieu qu'elle traverse.
Qu'est-ce que la diffusion Raman ?
La diffusion Raman est une forme de diffusion inélastique de la lumière ou de tout autre rayonnement électromagnétique, du nom du scientifique C. V. Raman. Le terme inélastique décrit que ce type de diffusion ne conserve pas l'énergie cinétique des particules incidentes. En d'autres termes, l'énergie cinétique du système (dans lequel se produit la diffusion de la lumière) diminue ou augmente. Les particules qui impliquent la diffusion Raman peuvent être des électrons, des atomes ou des molécules. Dans les gaz, ce type de diffusion de la lumière se produit avec une modification de l'énergie des molécules. Cela est dû à la transition de la molécule d'un niveau d'énergie à un autre.
Quelle est la différence entre la diffusion Rayleigh et la diffusion Raman ?
La diffusion Rayleigh est une forme de diffusion élastique de la lumière ou de tout autre rayonnement électromagnétique, tandis que la diffusion Raman est une forme de diffusion inélastique de la lumière ou de tout autre rayonnement électromagnétique. Par conséquent, la principale différence entre la diffusion Rayleigh et Raman est leur nature élastique et inélastique, respectivement. De plus, sur la base de cette différence principale, nous pouvons déduire une autre différence entre la diffusion Rayleigh et la diffusion Raman. C'est-à-dire que la diffusion élastique est une forme de diffusion qui conserve l'énergie cinétique des particules incidentes du système dans lequel la diffusion a lieu. Mais, la forme inélastique de diffusion ne conserve pas l'énergie cinétique des particules incidentes.
L'infographie ci-dessous présente plus de détails sur la différence entre la diffusion Rayleigh et Raman.
Résumé - Rayleigh vs Raman Scattering
La diffusion du rayonnement électromagnétique est de deux types courants, la diffusion Rayleigh et la diffusion Raman. Même s'il existe certaines différences entre eux, la principale différence entre la diffusion Rayleigh et la diffusion Raman est que la diffusion Rayleigh est une diffusion élastique alors que la diffusion Raman est une diffusion inélastique.
