Mikä on takaisinsironta?

Fysiikassa takaisinsironta viittaa energian tai hiukkasten heijastumiseen takaisin kohti sähkömagneettisen aallon lähdettä sen jälkeen, kun se on joutunut kosketuksiin esineen kanssa. Useilla aloilla käytetään usein taaksepäin hajauttamisen periaatteita, mukaan lukien meteorologia, valokuvaus ja lääketiede. Analysoimalla tapaa, jolla esine hajottaa säteilyä, näiden ja muiden alojen tutkijat voivat saada tietoa kohteen koostumuksesta.

Kun esine tai hiukkanen iskee sähkömagneettisella säteilyllä, kuten röntgensäteillä, osa säteilystä heijastuu takaisin kohti säteilylähdettä. Säteilyä, joka palaa tähän suuntaan, kutsutaan taaksepäin. Useimmissa tapauksissa esineet hajottavat säteilyä kaikkiin suuntiin, ja analyysi siitä, miten esine hajottaa säteilyä, voi antaa tiedemiehille tietoa kyseisestä kohteesta. Monissa tapauksissa takaisinsirontaa käytetään tiedon keräämiseen, koska säteilyä lähettävä laite ja säteilyn sirontaa havaitseva laite sijaitsevat kohteen samalla puolella. Useimmissa tapauksissa tiedot voidaan kerätä tavasta, jolla säteily hajoaa kohteen vastakkaiselle puolelle, vain sillä puolella ei ole laitetta tietojen keräämiseksi.

Lääketieteessä takaisinsironnan periaatteita voidaan käyttää erityisten röntgenkuvien luomiseen. Tyypillisessä röntgenkuvassa kone lähettää voimakkaan säteilyn kohteeseen, joka seisoo koneen ja keräyslaitteen välissä. Säteily, jota kohde ei absorboi, saavuttaa röntgenfilmin ja luo kuvan kohteesta. Takaisinsirontaröntgenissä säteilijä ja keräin puolestaan ​​sijaitsevat kohteen samalla puolella. Keräilijä kerää tietoja kohteesta, kun säteily absorboi sen ja heijastuu siitä pois.

Meteorologia käyttää myös usein takaisinsironnan periaatteita. Tutka, jota käytetään värikoodattujen kuvien tuottamiseen nykyisestä sateesta, on mahdollista, koska erityyppiset saostumat hajottavat säteilyä eri tavoin. Esimerkiksi lumi tuottaa hyvin vähän takaisinsirontaa, kun taas rankkasade tai rakeet heijastavat suuria määriä säteilyä takaisin tutka -asemaa kohti.

Takaisinsironta on tärkeää myös kuituoptiikan alalla. Kun säteilyvirta kulkee kuituoptista kaapelia pitkiä matkoja, signaali heikkenee lopulta niin, ettei se ole luettavissa. Tässä tapauksessa takaisinsironta on vastuussa signaalin heikkenemisestä, koska tietty määrä säteilyä heijastuu takaisin sellaisena kuin se tuli joka kerta, kun se pomppii kaapelin seiniltä.