Sironta

Tähän artikkeliin tai sen osaan on merkitty lähteitä, mutta niihin ei viitata. Älä poista mallinetta ennen kuin viitteet on lisätty. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkelille asianmukaisia viitteitä. Lähteettömät tiedot voidaan kyseenalaistaa tai poistaa.

Sironta on fysikaalinen prosessi, missä säteily, esimerkiksi valo tai liikkuva hiukkanen, muuttaa suuntaansa kohdatessaan esteen tai tiheyden muutoksen aineessa, jossa se kulkee. Sirota voi myös mekaaninen aaltoliike, kuten fononit ja yleisemmin ääni. Sironnan voimakkuus ja suunta riippuvat muun muassa säteilyn aallonpituudesta ja polarisaatiosta ja sirottavan kappaleen muodosta ja koosta. Järjestäytyneestä rakenteesta, esimerkiksi kiteisestä mineraalista, tapahtuvaa sirontaa kutsutaan diffraktioksi.

Sironta voi tapahtua hyvin erilaisista esteistä tai tiheysvaihteluista, esimerkiksi raosta, kuplasta liuoksessa, atomista, molekyylistä, alkeishiukkasesta tai kolloidista. Säteilyn ja liikkuvien hiukkasten sironta on siis merkittävä ilmiö kaikilla fysiikan aloilla aina hiukkasfysiikasta tiiviin aineen fysiikkaan, ilmakehätieteissä ja tähtitieteessä. Sirontaa käytetään myös materiaalien tutkimukseen, sillä sironnan voimakkuus ja suunta kertovat materiaalin rakenteesta.

Sirontaa sanotaan elastiseksi sironnaksi, jos säteilyn energia ei muutu prosessissa ja epäelastiseksi sironnaksi, jos energia muuttuu. Käytännössä mikään sirontatapahtuma ei voi olla täysin elastinen. Elastiseksi sironnaksi sanotaan kuitenkin sirontaa, jossa tilanteeseen tulleen säteilyn energian muutos on niin pieni, ettei sitä kokeellisesti tavallisesti havaita ellei tarkoitus nimenomaan ole mitata tuota eroa. Elastista sirontaa on muun muassa diffraktio ja epäelastista Comptonin sironta.

Sirontatapahtumat voidaan myös jakaa koherenttiin ja epäkoherenttiin sirontaan. Koherentilla sironnalla tarkoitetaan kaikkia niitä sirontailmiöitä, joissa havaitaan säteilyn interferenssiä. Interferenssi ilmenee voimakkaina maksimeina diffraktiokuviossa. Epäkoherentissa sironnassa jokainen sirottava yksikkö sirottaa säteilyä yksinään muista riippumatta ja interferenssiä ei synny. Epäelastinen sironta on useissa tapauksissa epäkoherenttia ja elastinen sironta koherenttia. Ei kuitenkaan aina.