백스캐터

Backscatter
다른 용도는 백스캐터(동음이의)를 참조하십시오.
사진 속 백스캐터, 영광의 링 안에서 브로켄 망령을 보여줌

물리학에서 백스캐터(또는 백스캐터)는 파동, 입자 또는 신호가 왔던 방향으로 되돌아오는 것이다. 표면과 함께 정상적인 발생 시 지정 백스캐터링이 발생할 수 있지만 거울과 같은 지정 반사와는 달리, 일반적으로 산란으로 인한 확산 반사다. 백스캐터링은 천문학, 사진, 의료 초음파 검사에서 중요한 응용 분야를 가지고 있다. 반대 효과는 전방 산란인데, 예를 들어 구름과 같은 반투명 물질이 햇빛을 분산시켜 부드러운 빛을 주는 경우다.

물리적 공간의 파동 백스캐터

역추적(backscattering)은 유입되는 파동이나 입자가 다른 메커니즘에 의해 원래 방향에서 꺾어지는 상당히 다른 물리적 상황에서 발생할 수 있다.

때때로, 산란은 다소 등방성이며, 즉 유입되는 입자들은 다양한 방향으로 무작위로 산란되며, 후방 산란을 특별히 선호하지 않는다. 이러한 경우 "백스캐터링"이라는 용어는 다음과 같은 현실적인 이유로 선택된 검출기 위치를 지정한다.

  • X선 영상촬영에서 백스캐터링은 전송 영상과 정반대인 것을 의미한다.
  • 비탄성 중성자 또는 X선 분광기법, 백스캐터지오메트리는 에너지 분해능을 최적화하기 때문에 선택된다.
  • 천문학에서 백스케이티드 빛은 위상 각도가 90° 미만인 상태로 반사되는 빛이다.

다른 경우에는 산란 강도가 역방향으로 강화된다. 이는 다음과 같은 다른 이유를 가질 수 있다.

대상의 역스크래터 특성은 파장에 따라 다르며 양극화에 따라 다를 수 있다. 따라서 다중 파장 또는 편광화를 사용하는 센서 시스템을 사용하여 대상 특성에 대한 추가 정보를 유추할 수 있다.

레이더, 특히 기상 레이더

뒤처짐은 레이더 시스템의 원칙이다.

기상 레이더에서 백스캐터링은 파장의 크기가 입자 직경(레이리 산란)보다 클 경우 대상 직경의 6번째 출력에 고유 반사 성질을 곱한 값에 비례한다. 물은 얼음보다 거의 4배나 더 반사되지만, 물방울은 눈가루나 우박 돌보다 훨씬 작다. 그래서 뒷걸음치는 것은 이 두 요인의 혼합에 의존한다. 가장 강력한 백스캐터는 크기 때문에 우박과 큰 그라우펠(고체 얼음)에서 나오지만, 비레이(미 산란) 효과는 해석을 혼동할 수 있다. 또 다른 강력한 복귀는 눈이나 젖은 진눈깨비가 녹는 데서 오는 것인데, 그것은 크기와 물의 반사율을 결합하기 때문이다. 그들은 흔히 소위 브라이트밴드라고 불리는 곳에서 실제로 일어나는 것보다 훨씬 더 높은 강수량을 나타낸다. 비는 적당한 백스캐터로서, 큰 물방울(예: 뇌우에서 오는 것)로 더 강하고 작은 물방울(미스트나 이슬비)로 훨씬 약하다. 눈은 오히려 뒷경계가 약하다. 이중 편광 날씨 레이더는 수평 및 수직 편광에서 백스캐터를 측정하여 수직 및 수평 신호의 비율에서 형상 정보를 유추한다.

도파관 안에서

백스캐터링 방식은 광학 단층 탐지를 위한 광섬유 응용 분야에도 사용된다. 광케이블을 통해 전파되는 빛은 레일리 산란으로 인해 점차 약해진다. 따라서 결함은 Rayleigh 백스캐터링된 조명의 변동을 모니터링하여 감지된다. 백스캐터된 빛은 광섬유 케이블을 따라 이동하면서 기하급수적으로 감쇠되기 때문에 감쇠 특성은 로그 스케일 그래프로 표시된다. 그래프의 기울기가 가파르면 전력 손실이 크다. 경사가 완만하면 광섬유의 손실 특성이 만족스럽다.

백스캐터링 방식에 의한 손실 측정으로 광섬유를 절단하지 않고 한쪽 끝에서 광케이블을 측정할 수 있어 광섬유의 시공 및 유지관리에 편리하게 사용할 수 있다.

사진학에서

주요기사 : 백스캐터(사진)
모래 입자를 반사하는 스마트폰 플래시에서 나오는 빛.

사진에서 백스캐터라는 용어는 렌즈 시야에 있는 입자로부터 반사되는 플래시나 스트로보에서 나오는 빛을 가리켜 사진에 빛의 반점이 나타나는 것을 말한다. 이것은 때때로 인공위성이라고 불리는 것을 발생시킨다. 사진 백스캐터는 눈송이, 비 또는 안개, 공기 중의 먼지로 인해 발생할 수 있다. 현대적인 콤팩트 카메라와 초소형 카메라, 특히 디지털 카메라의 크기 제한으로 인해 렌즈와 내장 플래시 사이의 거리가 줄어들어 렌즈에 대한 빛의 반사 각도가 감소하고, 정상적으로 보이지 않는 입자로부터 빛이 반사될 가능성이 높아졌다. 따라서, 이 인공위성들은 작은 디지털 또는 필름 카메라 사진들과 함께 흔하다.[1][2]

참고 항목

참조

  1. ^ "Flash reflections from floating dust particles". Fujifilm.com. Fuji Film. Archived from the original on July 27, 2005. Retrieved 19 June 2017.
  2. ^ 신시아 남작. Adobe Photoshop 포렌식: 진리, 진리, 포스토그래피. Cengage Learning; 2008. ISBN 1-59863-643-X. 페이지 310–