ミー散乱を机上で再現したいのですが・・

質問

ミー散乱を再現したいと思っています。
できるだけ簡単に再現できる方法がいいのですが、知識として持っていたいと思いますので、色々な方法を教えていただきたいです、又その時、何色に見えるかも（特に赤！）知りたいです。よろしくお願い致します。

回答No.3

noname#11476

たとえばですね。私が先ほどあげた火星の話で言うと、あれは酸化鉄の粒子による散乱光が見えているのです。酸化鉄は粒径により色合いが変わり、火星の粒子ではちょうど可視波長程度のサイズだそうです。つまりミー散乱により赤が見えていることになります。
粒子のサイズによっては酸化鉄はほかの色に見えることもあります。
ここでは酸化鉄そのものの吸収ラインももちろん関与しています。（もともとレイリーもミー散乱も原子の吸収スペクトルライン自体を無視することはできませんし、レイリー散乱はそれが本質です）

ほかの例だと夕焼けがあります。夕焼けの説明では、光が通る大気の長さが長くなるためレイリー散乱により青の成分がほとんどなくなるため赤く見えると説明されています。
ところがそれだけであれば朝焼けも夕焼けも同じように見えないといけませんが、経験的には夕焼けのほうがまれにすばらしい赤い夕焼けが見えるということを経験していますね。
実は朝よりも夕方のほうがそれまで大地が暖められるなどしたため、水蒸気量が多く大気にあり、またそれ以外にもいろんなほこりなどが発生していますので、そのためミー散乱が起こりやすくなっています。つまり、レイリー散乱で青い成分が減衰し、赤い成分主体となった光がさらにミー散乱を起こすことであのような非常にきれいな夕焼けを見ることができるのです。
このようにしてみていくとミー散乱現象自体は波長依存性が少ないと説明はされていますが、中身は簡単ではないことがわかります。

あと重要なことは光の進行方向に対する粒子と観測者の位置関係です。レイリー散乱は前方・後方散乱が同程度ですが、ミー散乱は前方に強く散乱されるのが特徴です。
で、机上で簡単に計算できるのかといえば、関与する現象はきわめて複雑であり簡単にできる代物ではありません。散乱に関する話はライダー（大気観測用によく行われている）などの研究で沢山出てきますので、文献を色々探してご質問者が考えているモデルに一番近いケースを見つけて、応用していくしかないでしょう。

残念ながら私は散乱の専門家ではありませんので、基礎的な散乱理論と学会等で見聞きした程度しかわかりませんので、これくらいしかアドバイス出来ませんが、ご参考になれば幸いです。

回答No.2

noname#11476

ちょっと意味が理解できないのですが、、、、
「机上でミー散乱を再現」するとはどういう意味でしょうか？
計算してみるということですか？

散乱の理論は結構難しい話がありまして、ある程度の基礎知識が必要ですが、どの程度お持ちなのかによっても、答えが変わりますので、、、

補足

ご回答ありがとうございます、文章が不足しておりました。
ミー散乱により赤く見える現象を探しております、赤く見える（赤だけに見える）なんて事は再現できないのでしょうか？

回答No.1

chokipar

お日様があたるところで、スプレーをシュッと噴くと・・・
白いミー散乱が見えますね。
うまくいけば、その中に虹が見えて赤も現われますよ！（笑）