コヒーレント散乱：穏やかな相互作用
コヒーレント散乱は、光子がエネルギーを失うことなく物質と相互作用する物理学の基本的なプロセスです。ビリヤードボールと壁の間の完全に弾力性のある衝突を想像してください。ボールは跳ね返り、方向を変えますが、元のエネルギーを保持します。同様に、コヒーレント散乱では、光子は方向を変化させます（散乱します）が、エネルギーを失いません。
これが故障です：
何が起こるか：
* 光子： 光子（光エネルギーのパケット）が原子または分子に近づきます。
* エネルギー損失なし： 光子は原子または分子と相互作用し、それを振動させます。この振動は、光子を再放射します。
* Photon Out： 光子は同じエネルギーで去りますが、異なる方向に去ります。
Coherentと呼ばれる理由：
「コヒーレント」という用語は、散乱光子が元の位相と周波数を保持するという事実を指します。これは、着信と発信光子の波の特性（振幅と位相）が本質的に同一であることを意味します。
コヒーレント散乱の種類：
* レイリー散乱： これは最も一般的なタイプであり、光の波長よりもはるかに小さい粒子による散乱に一般的です。青い空を考えてください - それは空気分子による日光のレイリー散乱によるものです。
* トムソン散乱： このタイプは、光子が遊離電子と相互作用し、電磁波を加速および放射すると発生します。天体物理学では重要であり、星間ガスによるX線の散乱を説明しています。
* mie散乱： これには、光の波長に匹敵する粒子による散乱が含まれ、より複雑な散乱パターンにつながります。太陽や月の周りの夕日とハローの色を担当しています。
コヒーレント散乱のアプリケーション：
* X線回折： 結晶と分子の構造を決定するために使用されます。
* 光散乱： 液体またはガスの粒子のサイズと形状を研究するために使用されます。
* 大気研究： 光が大気とどのように相互作用するかを理解するのに役立ちます。
* 医療イメージング： X線イメージングやコンピューター断層撮影（CTスキャン）などの技術で使用されます。
本質的に、コヒーレント散乱は、光と物質の間の非破壊的な相互作用です。それは、空の色からDNAの構造に至るまで、さまざまな現象の理解において重要な役割を果たします。
