Tässähän

VALON SIRONTA
Aaltoliikkeen sironta yleensä
Sironta on aaltoliikkeen ja aineen vuorovaikutus, jossa aaltoliike ensin luovuttaa
energiaa aineelle, joka sitten kohta lähettää energian ulos samanlaisena aaltoliikkeenä,
joskin yleensä toiseen suuntaan kuin mihin alkuperäinen aaltoliike eteni.
Sirontaa pohjimmiltaan ovat myös heijastuminen, taittuminen ja diffraktio, joissa
sironta tapahtuu kuitenkin erityisen yhtenäisellä tavalla.
Tavallisesti sironnasta puhuttaessa tarkoitetaan satunnaisiin suuntiin tapahtuvaa
sirontaa yksittäisistä hiukkasista esim. väliaineen epäpuhtauksista.
Valon sironta
Valon sironnan voimakkuus riippuu sirottavien hiukkasten koosta ja valon aallonpituudesta.
Kun hiukkaset ovat hyvin pieniä, aallonpituuden kymmenesosan
luokkaa tai vielä pienempiä, sironnan voimakkuus on kääntäen verrannollinen
aallonpituuden neljänteen potenssiin. Näin pienet hiukkaset sirottavat valoa
kaikkiin suuntiin lähes yhtä paljon eikä hiukkasten muodolla ole tällöin mitään
merkitystä. Hiukkasten koon kasvaessa sironnan voimakkuuden riippuvuus
aallonpituudesta heikkenee ja samalla suurempi osa sironnasta tapahtuu eteenpäin,
valon kulkusuuntaan. Kun hiukkasen koko on aallonpituuden luokkaa,
myös hiukkasen muoto vaikuttaa asiaan ja tällöin ilmiötä voidaan alkaa kutsua
diffraktioksi.
Taivas on sininen, koska ilmamolekyylit sirottavat voimakkaammin auringon
valon lyhyitä aallonpituuksia (sinistä) kuin pitkiä (punaista), jolloin hajavalosta
tulee sinivoittoinen. Samasta syystä aurinko itse näyttää keskitaivaalla
keltaiselta ja lähellä horisonttia suorastaan punaiselta, sillä läheltä horisonttia
tulevat säteet joutuvat kulkemaan pidemmän matkan ilmakehässä ja vielä
suurempi osa sinisestä siroaa pois säteen suunnasta. Jos ilmakehässä ei
tapahtuisi sirontaa, vitivalkoinen aurinko paistaisi sysimustalla taivaalla.
Ilmakehän sirottama auringon valo on pystysuuntaan polaroitunutta, kun
taivasta katsotaan auringon suunnalle kohtisuorassa suunnassa. (Kuten
uimahousuinen mies katsoo oppikirjan kuvassa 33.32 [33.29].) Koska auringosta
tulevassa valossa sähkökentät värähtelevät valon etenemissuunnalle poikittaisissa
suunnissa, vain niissä suunnissa voivat värähdellä myös valoa sirottavien
ilmamolekyylien elektronit, joiden värähtely puolestaan viime kädessä tuottaa
sironneen valon. (Tätä käytetään hyväksi värivalokuvauksessa: kun linssin eteen
asetetaan polaroiva suodin päästösuunta vaakasuorasti, saadaan sinitaivas
kuvassa dramaattisen tummaksi taustaksi kohteille, jotka eivät polaroi auringon
valoa yhtä voimakkaasti.)