En física , la retrodispersión (o retrodispersión ) es la reflexión de ondas , partículas o señales hacia la dirección de donde provienen. Por lo general, es una reflexión difusa debido a la dispersión , a diferencia de la reflexión especular como la de un espejo , aunque la retrodispersión especular puede ocurrir en incidencia normal con una superficie. La retrodispersión tiene aplicaciones importantes en astronomía , fotografía y ultrasonografía médica . El efecto opuesto es la dispersión frontal , por ejemplo, cuando un material translúcido como una nube difunde la luz solar , dando una luz suave .
La retrodispersión puede ocurrir en situaciones físicas muy diferentes, donde las ondas o partículas entrantes son desviadas de su dirección original por diferentes mecanismos:
A veces, la dispersión es más o menos isótropa, es decir, las partículas entrantes se dispersan aleatoriamente en varias direcciones, sin una preferencia particular por la dispersión hacia atrás. En estos casos, el término "retrodispersión" simplemente designa la ubicación del detector elegida por algunas razones prácticas:
En otros casos, la intensidad de la dispersión se incrementa en dirección inversa. Esto puede deberse a diferentes motivos:
Las propiedades de retrodispersión de un objetivo dependen de la longitud de onda y también pueden depender de la polarización. Por lo tanto, los sistemas de sensores que utilizan múltiples longitudes de onda o polarizaciones se pueden utilizar para inferir información adicional sobre las propiedades del objetivo.
La retrodispersión es el principio detrás de los sistemas de radar . En el radar meteorológico , la retrodispersión es proporcional a la sexta potencia del diámetro del objetivo multiplicado por sus propiedades reflectantes inherentes, siempre que la longitud de onda sea mayor que el diámetro de la partícula ( dispersión de Rayleigh ). El agua es casi 4 veces más reflectante que el hielo, pero las gotas son mucho más pequeñas que los copos de nieve o las piedras de granizo. Por lo tanto, la retrodispersión depende de una combinación de estos dos factores. La retrodispersión más fuerte proviene del granizo y el granizo granizo ( hielo sólido ) debido a sus tamaños, pero los efectos no Rayleigh ( dispersión de Mie ) pueden confundir la interpretación. Otro fuerte retorno es la nieve derretida o el aguanieve húmedo , ya que combinan el tamaño y la reflectividad del agua. A menudo se muestran como tasas de precipitación mucho más altas que las que ocurren realmente en lo que se llama una banda brillante . La lluvia es una retrodispersión moderada, siendo más fuerte con gotas grandes (como las de una tormenta eléctrica ) y mucho más débil con gotas pequeñas (como la niebla o la llovizna ). La nieve tiene una retrodispersión bastante débil. Los radares meteorológicos de polarización dual miden la retrodispersión en polarizaciones horizontales y verticales para inferir información sobre la forma a partir de la relación entre las señales verticales y horizontales.
El método de retrodispersión también se emplea en aplicaciones de fibra óptica para detectar fallas ópticas. La luz que se propaga a través de un cable de fibra óptica se atenúa gradualmente debido a la dispersión de Rayleigh . Por lo tanto, las fallas se detectan monitoreando la variación de parte de la luz retrodispersada de Rayleigh. Dado que la luz retrodispersada se atenúa exponencialmente a medida que viaja a lo largo del cable de fibra óptica , la característica de atenuación se representa en un gráfico de escala logarítmica . Si la pendiente del gráfico es pronunciada, entonces la pérdida de potencia es alta. Si la pendiente es suave, entonces la fibra óptica tiene una característica de pérdida satisfactoria.
La medición de pérdidas por el método de retrodispersión permite medir un cable de fibra óptica en un extremo sin cortar la fibra óptica, por lo que puede utilizarse cómodamente para la construcción y el mantenimiento de fibras ópticas.
El término retrodispersión en fotografía se refiere a la luz de un flash , un estroboscopio o una luz de vídeo que se refleja en las partículas del campo de visión del objetivo, lo que hace que aparezcan motas de luz en la foto. Esto da lugar a lo que a veces se denomina artefactos orbe . La retrodispersión fotográfica puede ser consecuencia de copos de nieve, lluvia o niebla, o polvo en suspensión. Debido a las limitaciones de tamaño de las modernas cámaras compactas y ultracompactas, especialmente las digitales, la distancia entre el objetivo y el flash incorporado ha disminuido, lo que disminuye el ángulo de reflexión de la luz en el objetivo y aumenta la probabilidad de que la luz se refleje en partículas normalmente subvisibles. Por tanto, el artefacto orbe es habitual en las fotografías de pequeñas cámaras digitales o de película. [1] [2]