التشتت العكسي

في الفيزياء ، يُعرف التشتت العكسي (أو الانعكاس العكسي ) بأنه انعكاس الموجات أو الجسيمات أو الإشارات عائدةً إلى الاتجاه الذي أتت منه. وهو عادةً انعكاس منتشر ناتج عن التشتت ، على عكس الانعكاس المرآوي كما هو الحال من المرآة ، مع العلم أن التشتت العكسي المرآوي قد يحدث عند السقوط العمودي على سطح ما. وللتشتت العكسي تطبيقات مهمة في علم الفلك والتصوير الفوتوغرافي والتصوير الطبي بالموجات فوق الصوتية . أما التأثير المعاكس فهو التشتت الأمامي ، كما في حالة قيام مادة شفافة كالسحابة بتشتيت ضوء الشمس ، مما ينتج عنه ضوء خافت .

يمكن أن يحدث التشتت العكسي في حالات فيزيائية مختلفة تمامًا، حيث تنحرف الموجات أو الجسيمات الواردة عن اتجاهها الأصلي بواسطة آليات مختلفة:

• الانعكاس المنتشر من الجسيمات الكبيرة وتشتت مي ، مما يتسبب في توهج جبال الألب والضوء المعاكس ، ويظهر في رادار الطقس ؛
• التصادمات غير المرنة بين الموجات الكهرومغناطيسية والوسط الناقل ( تشتت بريلوين وتشتت رامان )، وهي مهمة في الألياف البصرية، انظر أدناه؛
• التصادمات المرنة بين الأيونات المتسارعة والعينة ( التشتت العكسي لروذرفورد )
• حيود براغ من البلورات، المستخدم في تجارب التشتت غير المرن ( التشتت العكسي للنيوترون ، مطيافية التشتت العكسي للأشعة السينية )؛
• تشتت كومبتون ، المستخدم في تصوير الأشعة السينية بالانتثار الخلفي .
• التشتت الخلفي المحفز ، الذي لوحظ في البصريات غير الخطية ، ووصف بواسطة فئة من الحلول لمعادلة الموجات الثلاث .

في بعض الأحيان، يكون التشتت متساوي الخواص تقريبًا، أي أن الجسيمات الواردة تتشتت عشوائيًا في اتجاهات مختلفة، دون تفضيل محدد للتشتت العكسي. في هذه الحالات، يشير مصطلح "التشتت العكسي" ببساطة إلى موقع الكاشف الذي تم اختياره لأسباب عملية.

• في التصوير بالأشعة السينية، يعني التشتت العكسي عكس التصوير بالانتقال تمامًا؛
• في مطيافية النيوترونات غير المرنة أو مطيافية الأشعة السينية، يتم اختيار هندسة التشتت العكسي لأنها تعمل على تحسين دقة الطاقة؛
• في علم الفلك ، الضوء المتناثر للخلف هو الضوء الذي ينعكس بزاوية طور أقل من 90 درجة.

في حالات أخرى، تزداد شدة التشتت في الاتجاه العكسي. وقد يعود ذلك لأسباب مختلفة:

• في ظاهرة الشفق الجبلي ، يسود الضوء الأحمر لأن الجزء الأزرق من الطيف يتم استنفاده بسبب تشتت رايلي .
• في gegenschein ، قد يلعب التداخل البناء دورًا.
• يُلاحظ التشتت الخلفي المتماسك في الأوساط العشوائية؛ وبالنسبة للضوء المرئي، يُلاحظ عادةً في المعلقات مثل الحليب. وبسبب ضعف التمركز ، يُلاحظ تشتت متعدد مُعزز في الاتجاه الخلفي.
  • يُستخدم نظام إحداثيات محاذاة التشتت الخلفي ( BSA) غالبًا في تطبيقات الرادار
  • يُستخدم نظام إحداثيات محاذاة التشتت الأمامي (FSA) بشكل أساسي في التطبيقات البصرية

تعتمد خصائص التشتت العكسي للهدف على الطول الموجي، وقد تعتمد أيضًا على الاستقطاب. وبالتالي، يمكن استخدام أنظمة الاستشعار التي تستخدم أطوال موجية أو استقطابات متعددة لاستنتاج معلومات إضافية حول خصائص الهدف.

تُستخدم طريقة التشتت العكسي أيضًا في تطبيقات الألياف الضوئية للكشف عن الأعطال البصرية. يضعف الضوء المنتشر عبر كابل الألياف الضوئية تدريجيًا بسبب تشتت رايلي . وبالتالي، يتم الكشف عن الأعطال من خلال مراقبة تغير جزء من الضوء المتشتت عكسيًا بواسطة تشتت رايلي. ولأن الضوء المتشتت عكسيًا يضعف أُسّيًا أثناء انتقاله عبر كابل الألياف الضوئية ، فإن خاصية التوهين تُمثَّل برسم بياني بمقياس لوغاريتمي . إذا كان ميل الرسم البياني حادًا، فإن فقد الطاقة يكون عاليًا. أما إذا كان الميل طفيفًا، فإن الألياف الضوئية تتمتع بخاصية فقد مُرضية.

يسمح قياس الفقدان بطريقة التشتت العكسي بقياس كابل الألياف الضوئية من أحد طرفيه دون قطع الألياف الضوئية، وبالتالي يمكن استخدامه بسهولة في بناء وصيانة الألياف الضوئية.

يشير مصطلح التشتت الخلفي في التصوير الفوتوغرافي إلى انعكاس الضوء من الفلاش أو أضواء الوميض أو أضواء الفيديو عن الجسيمات الموجودة في مجال رؤية العدسة، مما يؤدي إلى ظهور بقع ضوئية في الصورة. وهذا ما يُعرف أحيانًا باسم تشوهات كروية . يمكن أن ينتج التشتت الخلفي في التصوير الفوتوغرافي عن رقاقات الثلج أو المطر أو الضباب أو الغبار العالق في الهواء. ونظرًا لمحدودية حجم الكاميرات المدمجة والصغيرة جدًا الحديثة، وخاصة الكاميرات الرقمية، فقد تقلصت المسافة بين العدسة والفلاش المدمج، مما قلل من زاوية انعكاس الضوء على العدسة وزاد من احتمالية انعكاس الضوء عن الجسيمات غير المرئية عادةً. ولذلك، فإن التشوه الكروي شائع في الصور الملتقطة بكاميرات رقمية أو فيلمية صغيرة. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

• الرد (البريد الإلكتروني)
• الأشعة السينية المرتدة (في تطبيقات الفحص الأمني، على سبيل المثال في المطارات)
• التشتت الأمامي
• التشتت
• حيود الإلكترون المرتدّ