Işık enerjisi
maddeye (bir partikül gibi) çarptığında partikülün yeni bir ışık kaynağı
olmasını sağlayan bir proses oluşur. Bu yeni ışık herhangi bir yöne doğru
hareket edebilir; buna ışık saçılması denir. Işık bir elektromagnetik dalgadır;
yani, elektrik ve magnetik alanlara sahiptir. Elektrik ve magnetik alanlar
yüklü türler (protonlar, elektronlar ve moleküler dipoller gibi) üzerinde
kuvvetler uygulayabilir. Örneğin, bir dipol momente sahip bir moleküldeki yük
dağılımı düzenini bozar, yüklü partiküllerin hareketlenmesine yolaçar.
Şekilde bazı ışık
saçılma prosesleri gösterilmiştir.
Şekil (a): Işık
saçılması gelen ışık dalgasının (1), bir partikülle (3 küresel) etkileşimiyle
tüm yönlerde (2) saçılmasına neden olur.
Şekil (b): Işık
saçılmasının aşamaları: 1. aşama: elektromagnetik dalga (ışık) yüklü bir
partiküle (elektron, polar molekül gibi) çarpar, 2. aşama: ışıktaki elektrik ve
magnetik alanlar nedeniyle yüklü partiküller hareket eder, 3. aşama: yüklü
partikül hareket ettiğinde herhangi bir yöne yeni bir elektro-magnetik dalga
emitlenir.
Şekil (c): Işığın saçılma yönleri partikülün
boyutuna bağlıdır. Çok küçük partiküllerede saçılan ışık her yönde hemen hemen
aynıdır (Rayleigh saçılması). Partikül boyutu büyüdükçe saçılan ışınların çoğu,
ışığın başlangıçta gittiği yolla aynı yöndedir (Mie scattering).
