Введение
Малоугольное отклонение волн
Прямое рассеяние – это отклонение волн на небольшие углы, при котором они продолжают двигаться примерно в том же направлении, что и до рассеяния. Оно может происходить со всеми типами волн, например, со светом, ультрафиолетовым излучением, рентгеновскими лучами, а также с материей волнами, такими как электроны, нейтроны и даже водными волнами. Оно может быть вызвано дифракцией, преломлением и отражением на малых углах. Это почти всегда происходит, когда длина волны используемого излучения мала по сравнению с размерами объектов, вызывающих рассеяние. Прямое рассеяние по сути является обратным рассеянию назад. Существует множество различных примеров, и существуют обширные области, где преобладает прямое рассеяние, в частности, в электронной дифракции и электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и нейтронной дифракции. В этих методах соответствующие волны проходят сквозь образцы. Одним из примеров прямого рассеяния в геометрии отражения является дифракция отраженных электронов высокой энергии.
Forward scattering is the deflection of waves by small angles so that they continue to move in close to the same direction as before the scattering. It can occur with all types of waves, for instance light, ultraviolet radiation, X rays as well as matter waves such as electrons, neutrons and even water waves. It can be due to diffraction, refraction, and low angle reflection. It almost always occurs when the wavelength of the radiation used is small relative to the features which lead to the scattering. Forward scatter is essentially the reverse of backscatter. Many different examples exist, and there are very large fields where forward scattering dominates, in particular for electron diffraction and electron microscopy, X ray diffraction and neutron diffraction. In these the relevant waves are transmitted through the samples. One case where there is forward scattering in a reflection geometry is reflection high energy electron diffraction.
Общее описание
Всякий раз, когда волны встречают препятствия любого типа, происходит изменение направления волн (вектора волны) посредством дифракции, а иногда и изменение их энергии в результате неупругого рассеяния. Эти процессы происходят для всех типов волн, хотя их поведение зависит как от типа волн, так и от типа препятствия. Как показано на рисунке, если изменение вектора волны q относительно невелико, рассеянная волна распространяется почти в том же направлении, что и входящая волна, от которой она и была рассеяна. В большинстве случаев изменение вектора волны обратно пропорционально размеру препятствий, поэтому прямое рассеяние более вероятно, когда размеры препятствий сопоставимы или больше длины волны излучения. Во многих случаях интересующие нас волны имеют относительно малую длину волны, например, высокоэнергетические электроны. Однако этот процесс носит очень общий характер и также наблюдается, когда вода течет через узкий канал, как показано на рисунке в Голубой лагуне.
Кометы
Рассеяние в прямом направлении может сделать комету, освещенную сзади, значительно ярче, поскольку пыль и ледяные кристаллы отражают и усиливают кажущуюся яркость кометы, рассеивая этот свет в сторону наблюдателя. Кометы, в отношении которых изучалось рассеяние в прямом направлении с помощью видимой тепловой фотометрии, включают C/1927 X1 (Skjellerup–Maristany), C/1975 V1 (West) и C/1980 Y1 (Bradfield). Кометы, в отношении которых изучалось рассеяние в прямом направлении с помощью нетепловой C3 коронографии SOHO, включают 96P/Machholz и C/2004 F4 (Bradfield).