En física , la retrodispersión (o retrodispersión ) es el reflejo de ondas , partículas o señales hacia la dirección de donde vinieron. Suele ser una reflexión difusa debida a la dispersión , a diferencia de la reflexión especular como la de un espejo , aunque la retrodispersión especular puede ocurrir con una incidencia normal con una superficie. La retrodispersión tiene importantes aplicaciones en astronomía , fotografía y ultrasonografía médica . El efecto opuesto es la dispersión hacia adelante , por ejemplo cuando un material translúcido como una nube difunde la luz del sol , dando una luz suave .
La retrodispersión puede ocurrir en situaciones físicas muy diferentes, donde las ondas o partículas entrantes se desvían de su dirección original mediante diferentes mecanismos:
A veces, la dispersión es más o menos isotrópica, es decir, las partículas entrantes se dispersan aleatoriamente en varias direcciones, sin 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 aumenta hacia atrás. Esto puede tener diferentes motivos:
Las propiedades de retrodispersión de un objetivo dependen de la longitud de onda y también pueden depender de la polarización. Por tanto, se pueden utilizar sistemas de sensores que utilizan múltiples longitudes de onda o polarizaciones 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 multiplicada 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 cuatro veces más reflectante que el hielo, pero las gotas son mucho más pequeñas que los copos de nieve o el granizo. Por tanto, la retrodispersión depende de una combinación de estos dos factores. La retrodispersión más fuerte proviene del granizo y del graupel grande ( hielo sólido ) debido a su tamaño, pero los efectos que no son de Rayleigh ( dispersión de Mie ) pueden confundir la interpretación. Otro fuerte retorno proviene del derretimiento de la nieve o del aguanieve húmedo , ya que combinan tamaño y reflectividad del agua. A menudo muestran tasas de precipitación mucho más altas que las que realmente ocurren 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 ) y mucho más débil con gotas pequeñas (como la niebla o la llovizna ). La nieve tiene una retrodispersión bastante débil. Los radares meteorológicos de doble polarización miden la retrodispersión en las polarizaciones horizontal y vertical para inferir información de forma a partir de la relación de 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 . Los fallos se detectan así controlando 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 mediante el método de retrodispersión permite medir un cable de fibra óptica en un extremo sin cortar la fibra óptica, por lo que puede usarse convenientemente para la construcción y mantenimiento de fibras ópticas.
El término retrodispersión en fotografía se refiere a la luz de un flash o luz estroboscópica que se refleja en las partículas en el campo de visión de la lente, lo que provoca que aparezcan motas de luz en la foto. Esto da lugar a lo que a veces se denomina artefactos orbes . La retrodispersión fotográfica puede ser el resultado de copos de nieve, lluvia o niebla, o polvo en suspensión. Debido a las limitaciones de tamaño de las cámaras compactas y ultracompactas modernas, especialmente las cámaras digitales, la distancia entre la lente y el flash incorporado ha disminuido, disminuyendo así el ángulo de reflexión de la luz hacia la lente y aumentando la probabilidad de reflexión de la luz. de partículas normalmente subvisibles. Por lo tanto, el artefacto orbe es común en pequeñas fotografías de cámaras digitales o de película. [1] [2]