La dispersión hacia adelante es la desviación de las ondas en ángulos pequeños para que continúen moviéndose casi en la misma dirección que antes de la dispersión. Puede ocurrir con todo tipo de ondas, por ejemplo, la luz , la radiación ultravioleta , los rayos X , así como con ondas de materia como electrones , neutrones e incluso ondas de agua . Puede deberse a difracción , refracción y reflexión de ángulo bajo . Casi siempre ocurre cuando la longitud de onda de la radiación utilizada es pequeña en relación con las características que provocan la dispersión. La dispersión hacia adelante es esencialmente lo contrario de la dispersión hacia atrás .
Existen muchos ejemplos diferentes, y hay campos muy grandes donde domina la dispersión directa, en particular para la difracción de electrones y la microscopía electrónica , la difracción de rayos X y la difracción de neutrones . En estos, las ondas relevantes se transmiten a través de las muestras. Un caso en el que hay dispersión directa en una geometría de reflexión es la difracción de electrones de alta energía por reflexión .
Siempre que las ondas encuentran obstáculos de cualquier tipo se producen cambios en la dirección de las ondas ( vector de onda ) por difracción, [1] [2] y en ocasiones en su energía por dispersión inelástica . Estos procesos ocurren para todo tipo de ondas, aunque su comportamiento varía tanto según su tipo como el del obstáculo. Como se ilustra en la figura, si el cambio en el vector de onda q es bastante pequeño, la onda dispersada se mueve casi en la misma dirección que la entrada: se ha dispersado. En la mayoría de los casos, el cambio en el vector de onda aumenta inversamente con el tamaño de los obstáculos, por lo que la dispersión directa es más común cuando los obstáculos son grandes en comparación con la longitud de onda de la radiación.
En muchos casos, las ondas de interés tienen longitudes de onda relativamente pequeñas, por ejemplo , los electrones de alta energía [1] o los rayos X. [3] Sin embargo, el proceso es muy general y también se puede ver cuando el agua fluye a través de un canal estrecho como se muestra en la figura de la Laguna Azul.
La dispersión hacia adelante puede hacer que un cometa retroiluminado parezca significativamente más brillante porque el polvo y los cristales de hielo reflejan y mejoran el brillo aparente del cometa al dispersar esa luz hacia el observador. [4] Los cometas estudiados con dispersión directa en fotometría térmica visible incluyen C/1927 X1 (Skjellerup–Maristany) , C/1975 V1 (Oeste) y C/1980 Y1 (Bradfield). [5] Los cometas estudiados con dispersión directa en fotometría coronográfica C3 no térmica de SOHO incluyen 96P/Machholz y C/2004 F4 (Bradfield). [5] El brillo de los grandes cometas C/2006 P1 (McNaught) y el cometa Skjellerup-Maristany cerca del perihelio se vio realzado por la dispersión hacia adelante. [6]