Retrodispersión coherente
En física, la retrodispersión coherente se observa cuando la radiación coherente (como un rayo láser ) se propaga a través de un medio que tiene un gran número de centros de dispersión (como la leche o una nube espesa) de tamaño comparable a la longitud de onda de la radiación.
Las olas se dispersan muchas veces mientras viajan por el medio. Incluso para la radiación incoherente, la dispersión alcanza típicamente un máximo local en la dirección de la retrodispersión . Sin embargo, para la radiación coherente, el pico es dos veces mayor.
La retrodispersión coherente es muy difícil de detectar y medir por dos razones. La primera es bastante obvia, que es difícil medir la retrodispersión directa sin bloquear el haz, pero existen métodos para superar este problema. La segunda es que el pico suele ser extremadamente nítido en la dirección hacia atrás, por lo que se necesita un nivel muy alto de resolución angular para que el detector vea el pico sin promediar su intensidad sobre los ángulos circundantes donde la intensidad puede sufrir grandes caídas. En ángulos distintos a la dirección de la retrodispersión, la intensidad de la luz está sujeta a numerosas fluctuaciones esencialmente aleatorias llamadas motas .
Este es uno de los fenómenos de interferencia más robustos que sobrevive a la dispersión múltiple, y se considera como un aspecto de un fenómeno mecánico cuántico conocido como localización débil (Akkermans et al. 1986). En una localización débil, la interferencia de las rutas directa e inversa conduce a una reducción neta del transporte de luz en la dirección de avance. Este fenómeno es típico de cualquier onda coherente de dispersión múltiple. Por lo general, se analiza para las ondas de luz, por lo que es similar al fenómeno de localización débil de los electrones en semiconductores desordenados y, a menudo, se lo considera el precursor de Anderson.(o fuerte) localización de la luz. Se puede detectar una localización débil de la luz, ya que se manifiesta como una mejora de la intensidad de la luz en la dirección de la retrodispersión. Esta mejora sustancial se denomina cono de retrodispersión coherente.
La retrodispersión coherente tiene su origen en la interferencia entre las trayectorias directas e inversas en la dirección de la retrodispersión. Cuando un medio de dispersión múltiple es iluminado por un rayo láser, la intensidad dispersada resulta de la interferencia entre las amplitudes asociadas con las diversas trayectorias de dispersión; para un medio desordenado, los términos de interferencia se eliminan cuando se promedian en muchas configuraciones de muestra, excepto en un rango angular estrecho alrededor de la retrodispersión exacta donde se mejora la intensidad promedio. Este fenómeno es el resultado de muchos patrones de interferencia de dos ondas sinusoidales que se suman. El cono es la transformada de Fourier de la distribución espacial de la intensidad de la luz dispersa en la superficie de la muestra, cuando esta última está iluminada por una fuente puntual.La retrodispersión mejorada se basa en la interferencia constructiva entre trayectos inversos. Se puede hacer una analogía con un experimento de interferencia de Young, donde dos ranuras de difracción se colocarían en lugar de los dispersores de "entrada" y "salida".
Ver también
- Alineación de dispersión inversa (BSA), un sistema de coordenadas más comúnmente utilizado en radar
- Forward Scattering Alignment (FSA), un sistema de coordenadas utilizado principalmente en óptica
- Oleada de oposición Un fenómeno astronómico causado por el efecto de retrodispersión coherente
Referencias
- Akkermans, E .; PE Wolf; R. Maynard (1986). "Retrodispersión coherente de la luz por medios desordenados: análisis de la forma de la línea de pico". Cartas de revisión física . 56 (14): 1471-1474. Código Bibliográfico : 1986PhRvL..56.1471A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.56.1471 . PMID 10032680 .
