Отклонение волн препятствиями или неоднородностями, изменяющее их направление и интенсивность.Рассеяние волн — это процесс, при котором волны, такие как свет, звук или волны вещества, отклоняются, отражаются или рассеиваются, когда встречают препятствие или неоднородность в своей среде. Это явление лежит в основе многих областей физики — от голубого цвета неба (рэлеевское рассеяние солнечного света) до обнаружения самолётов радиолокаторами. Рассеяние может быть упругим, когда энергия волны сохраняется, или неупругим, когда энергия передаётся рассеивающему объекту, изменяя частоту волны.
Изучение рассеяния волн восходит к XIX веку, когда лорд Рэлей объяснил, почему небо голубое. Теория была进一步发展 Густавом Ми, который в 1908 году дал полное решение задачи о рассеянии сферическими частицами, известное теперь как рассеяние Ми.
Когда волна встречает препятствие, она взаимодействует со свойствами материала, такими как показатель преломления или плотность. Амплитуда и фаза волны изменяются, и она излучается наружу в новых направлениях. Точная картина рассеяния зависит от размера и формы препятствия относительно длины волны, а также от свойств материала. Для малых препятствий рассеяние часто изотропно, тогда как более крупные препятствия могут создавать сложные угловые распределения, такие как дифракционные кольца, наблюдаемые в рентгеновской кристаллографии.
Рассеяние волн используется в медицинской визуализации (ультразвук), дистанционном зондировании (радар и лидар) и в материаловедении (рентгеновская дифракция) для исследования структуры вещества.
Явление «андерсоновской локализации» показывает, что в неупорядоченной среде волны могут полностью захватываться из-за многократного рассеяния, превращая проводник в изолятор.
