پراکندگی

پراکندگی یا پراکنش[ ۱] یک پدیده فیزیکی طبیعی است که برای پرتوها، مانند نور، صدا، یا ذرات متحرک رخ می دهد و آنها مجبور به تغییر مسیر حرکت خود از میان ذرات یک ماده که در حال عبور از آن هستند می شوند. در استفاده متعارف مسیر بعدی حرکت ذره از طریق قانون بازتاب به دست می آید.
موادی که دارای ذراتی باشند که موجب پراکندگی بشوند به قدری زیاد است که نمی توان آنها را فهرست کرد. اما مثال ها شامل ذره ها، حباب ها، قطره ها، نوسانات چگالی در شاره ها، کریستالیت ها در خطوط کریستالی چندبلور، نقص در خطوط جامد تک بلور، زبری سطح، سلول ها در ارگان ها، و الیاف نساجی در لباس ها می شود. مسیر حرکت تقریباً تمام ذرات پراکنده شده توسط نظریه پراکندگی قابل توجیه و تفسیر است.

پراکندگی (آمار). در آمار و احتمال منظور از سنجش های پراکندگی ( به انگلیسی: Measures of variability ) اعدادی است که تغییرات یک متغیر تصادفی را حول امید ریاضی آن نشان می دهند. [ ۱]
پراکندگی یکی از مهم ترین مفاهیم در آمار است. [ ۲] هدف از اندازه گیری معمولاً پیدا کردن تغییرات و توجیه آن هاست. هرچه پراکندگی کمتر باشد، پیش بینی مقدار یک متغیر تصادفی با کمک مقدار میانگینش دقیق تر می شود؛ به عبارت دیگر، پراکندگی می تواند دقتِ یک پیش بینی را نشان دهد.
دامنه یا دامنهٔ بین چارکی ، واریانس و انحراف معیار، از مثال های معروف سنجش های پراکندگی هستند.
همهٔ شاخص های پراکندگی، اعدادی غیر منفی و حقیقی هستند که در صورت یکسان بودن همهٔ داده ها صفر می شوند و هرچه اختلاف داده ها از میانگین بیش تر باشد، این شاخص ها بزرگ تر می شوند. در ادامه بعضی از این شاخص های پراکندگی شرح داده شده اند.
دامنه ساده ترین راه برای نشان دادن پراکندگی داده هاست که از تفاضل مقدار کمینهٔ آن ها از بیشینه به دست می آید. استفاده از دامنه هنگامی که در جامعهٔ آماری داده های پرت وجود دارد یا جامعه دارای استثناست، نمی تواند معیار مناسبی برای نشان دادن پراکندگی باشد. اشکال دیگر دامنه این است که به تعداد داده ها بستگی ندارد و با افزایش داده برداری نمی توان به اطلاعات دقیق تری از پراکندگی داده ها رسید.
یک راه برای اصلاح دامنه این است که یک چهارم داده ها را از دو طرف حذف کرد و دامنهٔ نصف باقی ماندهٔ داده ها را محاسبه کرد. به این شاخص دامنهٔ بین چارکی می گویند و آن را با I Q R نشان می دهند که بیان کنندهٔ فاصلهٔ بین چارک اول و چارک سوم است. چارک اول در واقع میانه ی نیمهٔ اول داده ها و چارک سوم میانهٔ نیمهٔ دوم داده هاست. دامنهٔ بین چارکی پراکندگی و تغییرات داده ها را بهتر نشان می دهد اما مشکلش این است که در محاسبهٔ آن زیرمجموعه ای از داده ها انتخاب شده اند و همهٔ آن ها در مقدار آن تأثیر ندارند. [ ۲]
اختلاف هر یک از داده ها از میانگین فاصلهٔ آن ها را از میانگین نشان می دهد. محاسبهٔ اختلاف هر یک از داده ها معیار خوبی برای تعیین پراکندگی یک متغیر تصادفی حول میانگینش است اما جمع این اختلاف ها واضح است که همواره صفر می شود. برای حل این مشکل مجموع توان دوم این اختلاف ها را برابر واریانس تعریف کرده اند که محاسبهٔ آن برای متغیرهای تصادفی گسسته و پیوسته با میانگین μ به شرح زیر است:[ ۳]

پراکندگی (شیمی). ماده حاوی بیش از یک فاز است که حداقل یکی از فازها شامل دامنه های فاز ریز تقسیم شده، اغلب در محدوده اندازه کلوئیدی، در فاز پیوسته پراکنده می شوند. [ ۱]
نکته: اصلاح تعریف در رفرنس. [ ۲]
پراکندگی یا دیسپرسیون ( به انگلیسی: dispersion ) ، یک سیستمی است که در آن ذراتی از ترکیبات یا مواد گوناگون، به طور پیوسته ای پراکنده می شوند. پراکندگی به روشهای گوناگونی از جمله اندازه ذرات در رابطه با ذرات فاز پیوسته، بدون وقوع بارش یا حضور حرکت براونیا طبقه بندی می شود.
سه نوع پراکندگی اصلی وجود دارد:
• پراکندگی درشت ( تعلیق )
• کلوئیدی
• محلول یا امولوسیون
واژهٔ پراکندگی همچنین به ویژگی های فیزیکی درجه ای که ذرات به آگلومراتها یا آلیاژها می چسبند، نیز اشاره دارد. در حالی که این دو اصطلاح اغلب به طور متناوب استفاده می شوند، بر اساس تعاریف فناوری نانوتکنولوژی ISO، آگلومرا یک مجموعه برگشت پذیر از ذرات ضعیف است، به عنوان مثال از نیروهای ون دو واسیل یا درهم آمیختگی فیزیکی، در حالی که یک مجموع از ذرات متناوب یا ذوب شده غیرقابل برگشت تشکیل شده است؛ برای نمونه از طریق پیوندهای کووالانسی. [ ۳] اندازه گیری کامل از پراکندگی شامل اندازه، شکل و تعداد ذرات در هر آگلومرات یا آلیاژ، استحکام نیروهای درونی، ساختار کلی آنها و توزیع آنها در داخل سیستم است. با این حال، پیچیدگی معمولاً با مقایسه میزان اندازه گیری شده اندازه ذرات «اولیه» با آگلومراتها یا ارقام کاهش می یابد. [ ۴]
هنوز باور مشترکی وجود دارد که پراکندگی هیچ ساختاری را نشان نمی دهد؛ برای نمونه، ذرات ( یا در صورت امولسیون: قطرات ) در ماده مایع یا ماتریس جامد ( "محیط پخش" ) پراکنده می شوند؛ بنابراین، برای پراکندگی، معمولاً نظریه نفوذپذیری به طور مناسب توصیفی از ویژگی های آنها می باشد.
با این حال، نظریه نفوذ را می توان تنها در صورتی که سیستم توصیف آن در تعادل ترمودینامیکی نزدیک یا نزدیک باشد، به کار برد. پژوهش های بسیار کمی دربارهٔ ساختار پراکندگی ( امولسیون ) وجود دارد، هرچند که در نوع بسیار متنوع و در سراسر جهان در برنامه های بی شماری استفاده می شود.
در زیر، تنها پراکندگی هایی با قطر فاز پراکنده کمتر از ۱ میکرومتر مورد بحث قرار خواهد گرفت. برای درک شکل گیری و خواص چنین پراکندگی ها ( از جمله امولسیون ها ) باید در نظر گرفت که فاز پراکنده یک سطح "پوشش" ( "مرطوب" ) را با یک سطح "دیگری" پوشیده شده است که از این طریق یک رابطهٔ شیمیایی را تشکیل می دهند. هر دو سطح باید ایجاد شود ( که نیاز به مقدار زیادی انرژی دارد ) ، و تنش بین فاز ( تفاوت تنش سطحی ) اگر به طور کلی جبران کننده انرژی نباشد، جبران نمی شود.

پراکندگی (آمار). پَراکندگی (آمار)(dispersion)
در آمار، پخش شدگی داده ها نسبت به نقطه ای مرکزی، معمولاً میانگین حسابی. انحراف معیار و واریانس ازجمله شاخص های پراکندگی اند.

پراکندگی (شیمی). پَراکندگی (شیمی)(dispersion)
در شیمی، توزیع ذرات ریز کلوئیدی. در گوگرد کلوئیدی پاشیدگی عبارت است از ذرات ریز گوگرد در سیستم آبی. پراکندگی ذرات چرک به کمک شوینده از کاربردهای مهم آن است.

پراکندگی (فیزیک). پَراکندگی (فیزیک)(scattering)
در فیزیک، انحراف یا بازتاب تصادفی جریانی از ذرات یا باریکه ای از تابش، اعم از نور یا ذرات دیگر، در مواجهه با ذرات ماده ای که جریان باریکه از آن عبور می کند.
ذرات آلفا. ذرات آلفایی که در گذر از برگۀ نازکی از طلا پراکنده می شوند، نخستین شواهد قانع کننده برای این ادعا بودند که اتم ها دارای هسته های مثبت بسیار چگال و بسیار کوچک اند. ارنست رادرفورداز ۱۹۰۶ تا ۱۹۰۸، با ترتیب دادن آزمایش هایی کمترین فاصله ای را که هر ذرۀ آلفا می تواند در برخورد شاخ به شاخ به هستۀ طلا نزدیک شود، در حدود ۱۴-۱۰ متر برآورد کرد. او نتیجه گرفت که شعاع هستۀ طلا نباید از این مقدار بیشتر باشد. بیشتر ذرات آلفایی که به طرف برگۀ طلا شلیک می شدند بدون هیچ گونه انحرافی از آن عبور می کردند، اما اندکی از آن ها در جهت های متفاوت پراکنده می شدند، و کسر بسیار بسیار کوچکی از آن ها نیز به طرف چشمۀ ذرات باز می گشتند. این نتیجه آن چنان او را شگفت زده کرد که نوشت: «در واقع، مثل این است که گلولۀ توپ ۴۰ سانتی متری را به طرف لایه ای از دستمال کاغذی شلیک کنید و ببینید که گلوله برمی گردد و به شما می خورد».
نور.نور پراکنده شده از هر سطح ناهموار، مثل سطح ورقه ای از کاغذ، نیز براثر بازتاب تصادفی و تحت زاویه های مختلف از هر قسمت سطح پدید می آید. صورت ظاهرِ یکنواخت و مات این سطوح، و ناتوانی آن ها در تشکیل تصویر، برخلاف آنچه در آینه ها دیده می شود، به همین سبب است. نور در رویارویی با ذرات معلق در گازها و مایعات نیز پراکنده می شود. رنگ های سرخ و زردی که هنگام طلوع و غروب خورشید پدید می آیند ناشی از این واقعیت اند که نور سرخ کمتر از نور آبی در رویارویی با ذرات گرد و غبار موجود در جوّ پراکنده می شود. هنگامی که خورشید در مجاورت سطح افق قرار دارد، نور آن ضخامت بیشتری از جو را می پیماید و از لایۀ غبارآلوده تر جوّ می گذرد. به این ترتیب، نور آبی بر اثر پراکندگی از آن خارج می شود و نور سرخ، پس از عبور از جوّ نزدیک به افق، به چشم ناظر می رسد.