Rayleigh- und Mie-Streuung an wachsenden Schwefelkörnchen

Welche Wellenlängen des Lichts wie gestreut werden, hängt stark von der Größe der streuenden Körper ab. Um diesen Effekt zu beobachten, betrachten wir in diesem Experiment die Streuung an wachsenden Schwefelkörnchen. Dazu wird einprozentige Schwefelsäure in eine wässriger Lösung von Natriumthiosulfat gegeben. Dabei fällt der Schwefel aus und bildet Körnchen, die im Laufe der Zeit wachsen. Aufgrund ihrer geringen Größe können die Schwefelkörnchen nicht direkt beobachtet werden. Rückschlüsse auf ihre Größe können aber durch Vergleiche mit bekannten Streuphänomenen gezogen werden. So müssen die Schwefelkörnchen anfangs kleiner als die Wellenlänge des Lichts sein, denn es wird eine Rayleigh-Streuung beobachtet. Dabei wird blaues Licht stärker gestreut als rotes Licht und das gestreute Licht ist teilweise linear polarisiert. Zu einem späteren Zeitpunkt wird die Lösung milchig und trüb. Ab diesem Zeitpunkt sind die Streuzentren größer als die Wellenlänge des Lichts und es liegt eine Mie-Streuung vor. Dabei werden alle Wellenlängen gleichermaßen gestreut und das gestreute Licht ist unpolarisiert.