Koherens visszaszórás

A fizikában koherens visszaszórás figyelhető meg, amikor a koherens sugárzás (például lézersugár ) olyan közegben terjed, amelynek nagy számú szórási központja van (például szuszpenziók, tej vagy vastag felhő), amelyek mérete hasonló. a sugárzás hullámhosszához.

A hullámok sokszor szétszóródnak, ahogy áthaladnak a zavaros közegen. Még inkoherens sugárzás esetén is a szórás általában elér egy lokális maximumot a visszaszórási irányban , azonban koherens sugárzásnál a csúcs kétszer akkora.

A koherens visszaszórást nagyon nehéz kimutatni és mérni két okból is. Az első elég nyilvánvaló, hogy nehéz megmérni az előre irányuló visszaszórást a sugár blokkolása nélkül, de vannak módszerek a probléma megoldására. Másodszor, a csúcs általában nagyon éles hátrafelé, tehát a detektornak nagyon magas szögfelbontással kell rendelkeznie ahhoz, hogy a csúcsot anélkül lássa, hogy átlagolná annak intenzitását közeli szögekből, ahol az intenzitás sokat süllyedhet. A visszaszórási iránytól eltérő szögekben a fény intenzitása számos és lényegében véletlenszerű ingadozásnak van kitéve, amelyeket foltoknak nevezünk .

Ez az egyik legmaradandóbb interferenciajelenség , amely túléli a többszörös szórást, és a gyenge lokalizációként ismert kvantummechanikai jelenség egyik aspektusának tekintik (Ackermans et al. 1986). Gyenge lokalizáció esetén az előre és hátrafelé irányuló utak interferenciája a fény áthaladásának nettó csökkenéséhez vezet a sugárzás irányában. Ez a jelenség minden többszörösen szórt koherens hullámra jellemző. Általában a fényhullámok esetében tárgyalják, amelyeknél ez a jelenség hasonló a rendezetlen félvezetők elektronjainak gyenge lokalizációjához, amelyet analógia alapján gyakran a fény Anderson (vagy erős) lokalizációjának előfutárának tekintenek. Gyenge fénylokalizáció észlelhető, mivel ez a fényintenzitás növekedéseként jelenik meg a visszaszórási irányban. Ezt a jelentős nyereséget koherens visszaszórási kúpnak nevezzük .

Koherens visszaszórás a visszaszórás irányában az előre és a visszatérő utak közötti interferencia miatt következik be. Ha egy többszörösen szóródó közeget lézersugárral világítunk meg, a szórási intenzitás a különböző szórási útvonalakhoz kapcsolódó amplitúdók közötti interferencia eredménye; rendezetlen közeg esetén az interferencia kifejezések eltűnnek, ha sok szórási központ konfigurációra átlagoljuk, kivéve a finom visszaszórás körüli szűk szögtartományt, ahol az átlagos intenzitás nő. Ez a jelenség számos szinuszos kéthullámú interferencia-mintázat hozzáadásának eredménye. A kúp a szórt fény intenzitása térbeli eloszlásának Fourier-transzformációja a minta felületén, amikor az utóbbit egy pontforrás megvilágítja. Az erősített visszaszórás a visszatérési utak közötti konstruktív interferencián alapul.

Ajánlások