在雾中行驶时，汽车前灯的作用有限，因为光线会被悬浮在空气中的水粒子散射。当您试图借助白光观察水中一滴牛奶的内部或蛋白石宝石的内部结构时，情况也类似。在所有这些情况下，多重光散射效应都会阻碍对内部的检查。

约翰内斯·古腾堡大学美因茨分校 (JGU) 和海因里希·海涅大学杜塞尔多夫分校 (HHU) 的研究人员团队现已克服这一难题，并展示了一种研究结晶滴内部的新方法。他们的研究成果最近发表在《软物质》杂志上。

单色照明揭示了问题

我们都知道，将一滴墨水滴入水中，墨水颗粒会通过简单的扩散逐渐分散。然而，如果一滴墨水由相互强烈排斥的颗粒组成，情况就不一定一样了。

目前，对一些相当奇特的材料(如尘埃等离子体)进行了一些模拟，尘埃等离子体与构成太阳的物质一样，由排斥性粒子组成。对于悬浮在液体中的排斥性粒子组成的液滴，一直没有做出预测。此外，在实验上，所有测量这种液滴三维行为的尝试都以失败告终。

然而，研究人员现在已经开发出一种使用非常简单的实验室工具的方法，可用于在白光无法穿透且不宜使用 X 射线的情况下进行研究。他们的方法利用了多重散射光的颜色取决于粒子局部浓度这一事实。当材料是晶体时，这种效果甚至会增强。因此，不同粒子浓度的区域将呈现不同的颜色。

原则上，浓缩区域会发出明亮的蓝色光芒，而颗粒相距较远的其他区域则会呈现微。用白光(不同波长的混合光)照射液滴时，所有颜色都会同时散射，因此几乎不可能确定整个浑浊且发白的液滴中每种颜色的确切来源。

约翰内斯堡大学的帕尔伯格教授解释说：“我们通过连续用不同的单色光(即不同波长的光)照射液滴克服了这一困难。”对于每种波长，多重散射只发生在粒子浓度合适的区域，而液滴的其余部分在该波长下变得透明。

“因此，我们能够看到红光或蓝光从液滴深处散射到的确切位置。利用我们的技术，我们现在可以以高空间和时间分辨率检查结晶、浑浊液滴甚至其他云状介质的密度分布。”