散射損耗

　　在黑夜里，用手電筒向空中照射，可以看到一束光柱。人們也曾看到過夜空中探照燈發出粗大光柱。那么，為什么我們會看見這些光柱呢？這是因為有許多煙霧、灰塵等微小顆粒浮游于大氣之中，光照射在這些顆粒上，產生了散射，就射向了四面八方。這個現象是由瑞利最先發現的，所以人們把這種散射命名為“瑞利散射”。

　　散射是怎樣產生的呢？原來組成物質的分子、原子、電子等微小粒子是以某些固有頻率進行振動的，并能釋放出波長與該振動頻率相應的光。粒子的振動頻率由粒子的大小來決定。粒子越大，振動頻率越低，釋放出的光的波長越長；粒子越小，振動頻率越高，釋放出的光的波長越短。這種振動頻率稱做粒子的固有振動頻率。但是這種振動并不是自行產生，它需要一定的能量。一旦粒子受到具有一定波長的光照射，而照射光的頻率與該粒子固有振動頻率相同，就會引起共振。粒子內的電子便以該振動頻率開始振動，結果是該粒子向四面八方散射出光，入射光的能量被吸收而轉化為粒子的能量，粒子又將能量重新以光能的形式射出去。因此，對于在外部觀察的人來說，看到的好像是光撞到粒子以后，向四面八方飛散出去了。

　　光纖內也有瑞利散射，由此而產生的光損耗就稱為瑞利散射損耗。鑒于目前的光纖制造工藝水平，可以說瑞利散射損耗是無法避免的。但是，由于瑞利散射損耗的大小與光波長的4次方成反比，所以光纖工作在長波長區時，瑞利散射損耗的影響可以大大減小。

　
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