La diffusion électromagnétique est l'effet physique d'une onde électromagnétique, comme la lumière ou les ondes radio, de frapper un objet. Au lieu de procéder à une ligne droite, comme les ondes lumineuses sans ne s'entrave, la lumière réfracte ou rebondit sur les textures microscopiques dans l'objet. La diffusion électromagnétique est souvent responsable de l'apparition de la couleur, et a plusieurs formes distinctes.
Etant donné suffisamment de connaissances sur les particules diffusantes et des vagues, la prédiction de la façon dont la volonté est la dispersion de lumière possible. Le processus peut aussi fonctionner en sens inverse, comme l'observation scientifique de la diffusion peut fournir des informations à propos de l'onde incidente et les particules qui sont ce que l'dispersion. L'étude de la diffusion a conduit à des progrès importants dans plusieurs domaines, y compris imagerie générée par ordinateur, les radars et la technologie médicale.
Pourquoi le ciel est bleu est une question populaire qui peut être expliqué par la diffusion électromagnétique. La diffusion de Rayleigh est basée sur les expériences d'un savant anglais début du 20e siècle, John Strutt, troisième baron de Rayleigh. Son travail a été mené sur les effets de dispersion des ondes lumineuses sur les particules plus petites que les vagues entrantes. Parce que le bleu a une longueur d'onde courte, il est particulièrement sensible à la diffusion car il rebondit sur les particules de gaz de l'air ambiant de la Terre. Rouges, teintes jaunes et orange sont beaucoup plus longues longueurs d'onde, ce qui explique pourquoi ils ne sont visibles dans le ciel quand on regarde de près ou au soleil.
En raison de la petite taille des particules diffusantes dans la diffusion de Rayleigh, la forme des particules n'est pas considérée comme significative. Grands centres de diffusion sont couverts par la théorie de Mie de diffusion électromagnétique, appelé pour le physicien allemand Gustav Mie. Mie a déterminé que les changements de couleur et l'opacité sont déterminant sur la taille et la forme du centre de diffusion. Son travail est jugé particulièrement utile dans la compréhension de la diffusion électromagnétique à travers les brumes ou les nuages.
Les deux Rayleigh et Mie solutions sont considérées comme élastique, ce qui signifie que la diffusion des ondes n'a pas affaiblir significativement leur énergie. Plusieurs autres formes qui traitent de l'énergie déplace due à la diffusion électromagnétique existent également, notamment Brillouin, Raman et diffusion Compton. La diffusion Compton est considéré comme particulièrement important, car il donne la preuve que la lumière peut avoir des propriétés à la fois une onde et un flux de particules. Diffusion inélastique électromagnétique est utilisé dans plusieurs domaines, y compris l'astrophysique, la technologie des rayons X, et à mesurer la réponse élastique du tissu vivant.
La diffusion électromagnétique est, à sa base, un concept simple, visible dans les situations quotidiennes. L'étude scientifique de la diffusion est extrêmement complexe, et même les différentes solutions énumérées ci-dessus ne suffisent pas à expliquer les effets et les résultats de toutes les situations de diffusion. Ce qu'on a découvert a conduit à l'innovation scientifique considérable dans les techniques d'imagerie, ainsi que de nous laisser comprendre enfin pas exactement pourquoi le ciel est bleu.