散乱のインバリアント(scattering invariant)

最終更新日：2023.5.1

打ち上げ花火はまん丸の大玉の中にたくさんの小玉花火が入っています。空に上がって破裂すると、小さな小玉の花火が飛び散り、夜空を彩ます。花火となって四散した花火を全部集めると、もとの大玉花火の中にあった小玉花火と同じになると考えられますね。（実際には、燃焼という化学反応が起こるので、物質収支をとるのは面倒ですが。）インバリアント(=「不変量」)とは、四散した散乱を全部集めると一定（不変量）になります、という法則です。図ではA,B二成分系のインバリアント（散乱強度を全空間で集めたもの）はA,Bそれぞれの分率とコントラストの自乗によってきまることを示しています。積分球(integrating sphere)はこの原理を利用して、光源の明るさを測定するのに用いられています。
A fireworks display consists of a large round ball containing many small fireworks. When they rise into the sky and burst, small fireworks scatter and decorate the night sky. When all of the fireworks are collected together, they are considered to be the same as the small fireworks that were inside the original large firework. (Actually, it is troublesome to take a material balance because of the chemical reaction of combustion.) Invariant (= "invariant") is a law that says that if you collect all the scattered scatters, they become constant (invariant). The figure shows that the invariant of an A,B two-component system is determined by the square of the fraction of each of A and B and the square of the contrast.The integrating sphere uses this principle to measure the brightness of a light source.

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