แสงกระจายคืออะไร?

เพื่อให้เข้าใจธรรมชาติของแสงแบบกระจาย มนุษย์ต้องตอบคำถามก่อนว่า "แสงคืออะไร" นักฟิสิกส์กำหนดแสงเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ทฤษฎีดั้งเดิมถือได้ว่าแสงเคลื่อนที่เป็นคลื่น แอมพลิจูดของมันให้ความสว่าง และความยาวคลื่นที่ต่างกันทำให้สีต่างกัน ทฤษฎีควอนตัมสมัยใหม่กล่าวว่าอนุภาคของพลังงานที่เรียกว่าโฟตอนประกอบเป็นแสง จำนวนโฟตอนให้ความสว่าง และพลังงานในโฟตอนสร้างสี ทั้งสองทฤษฎีถูกต้อง แสงทำหน้าที่เป็นทั้งอนุภาคและคลื่น พูดง่ายๆ ก็คือ แสงทำให้มนุษย์และสัตว์อื่นๆ มองเห็นได้

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

แสงจะกระจายตัวเมื่อสะท้อนจากหลายมุมของพื้นผิวขรุขระ หรือเมื่อเดินทางผ่านสสารที่เปลี่ยนมุม

เราเห็นวัตถุเพราะมันเปล่งแสงออกมา (เช่น ดวงอาทิตย์ ไฟ หลอดไฟ) หรือเราเห็นวัตถุที่สะท้อนแสง

แสงแบบกระจายเป็นแสงที่นุ่มนวลโดยไม่มีความเข้มหรือแสงสะท้อนจากแสงโดยตรง มันกระจัดกระจายและมาจากทุกทิศทุกทาง ดังนั้นจึงดูเหมือนพันรอบวัตถุ มีความนุ่มนวลและไม่ทำให้เกิดเงาที่รุนแรง

เมื่อลำแสงกระทบพื้นผิวเรียบ แสงส่วนใหญ่จะสะท้อนกลับมาที่ความเข้มข้นเท่าเดิม นี่คือการสะท้อนแสงแบบพิเศษซึ่งทำให้เรามีแสงสว่างโดยตรง กระจกเป็นตัวอย่างทั่วไปของพื้นผิวเรียบที่ทำให้เกิดการสะท้อนแสงแบบพิเศษ บนพื้นผิวที่ขรุขระ แม้แต่ความผิดปกติของกล้องจุลทรรศน์ก็ทำให้เกิดความหยาบ สิ่งนี้ไม่ขัดต่อกฎแห่งการไตร่ตรอง รังสีแต่ละเส้นสะท้อนกลับมาในมุมเดียวกันกับที่กระทบวัตถุแต่ไปในทิศทางที่ต่างกัน ดังนั้นแสงแบบกระจายจึงเป็นแสงที่กระจัดกระจาย การกระเจิงนี้เป็นสาเหตุของการแพร่กระจายและความนุ่มนวลของลำแสง

ช่างภาพใช้หลักการของแสงแบบกระจายเพื่อสร้างภาพที่มีรายละเอียดที่สดใส เนื่องจากไม่มีเงาที่คมชัดเพื่อเบี่ยงเบนความสนใจ ในวันที่แดดจัด พวกเขาใช้ตัวกระจายแสงเพื่อสร้างเงาที่นุ่มนวล ผู้ปลูกพืชสวนกำลังค้นพบว่าแสงแบบพร่าช่วยสร้างสภาพแวดล้อมในโรงเรือนที่กำลังเติบโตได้ดีขึ้น ช่วยให้มีการกระจายแสงในแนวนอนมากขึ้นและทำให้ชั้นใบไม้ตรงกลางได้รับแสง ผู้ขับขี่พบว่าถนนเปียกมีแสงสะท้อนมากกว่าถนนแห้ง เนื่องจากรอยแตกและรอยแยกบนพื้นผิวถนนเต็มไปด้วยน้ำ ทำให้พื้นผิวเรียบ ซึ่งส่งผลให้เกิดการสะท้อนแสงแบบพิเศษที่สร้างแสงสะท้อนที่น่ารำคาญ ไฟตัดหมอกพยายามใช้หลักการของแสงแบบกระจายเพื่อให้ได้ลำแสงที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น

ตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็นรังสีทั้งหมดบนสเปกตรัมแสงได้ ตัวอย่างเช่น รังสีอินฟราเรดมีความยาวเกินกว่าที่ตามนุษย์จะรับรู้ได้ และรังสีอัลตราไวโอเลตสั้นเกินไป ดังนั้นแสงตรง (สเปกตรัม) จึงดูแข็งแกร่งกว่าแสงแบบกระจาย อย่างไรก็ตาม การส่งผ่านแสงทั้งหมดจะเท่ากัน