Backscatter coerentă

În fizică , retroîmprăștierea coerentă este observată atunci când radiația coerentă (de exemplu, un fascicul laser) se propagă printr-un mediu care are un număr mare de centre de împrăștiere (de exemplu, suspensii, lapte sau un nor gros), a căror dimensiune este comparabilă la lungimea de undă a radiației.

Valurile sunt împrăștiate de multe ori pe măsură ce trec prin mediul tulbure. Chiar și pentru radiații incoerente, împrăștierea atinge de obicei un maxim local în direcția de retrodifuzare , totuși, pentru radiații coerente, vârful este de două ori mai mare.

Difuzarea inversă coerentă este foarte dificil de detectat și măsurat din două motive. Primul este destul de evident că este dificil să se măsoare înapoi împrăștierea înainte fără a bloca fasciculul, dar există metode pentru a rezolva această problemă. În al doilea rând, vârful este de obicei foarte ascuțit în direcția înapoi, astfel încât detectorul trebuie să aibă un nivel foarte ridicat de rezoluție unghiulară pentru a vedea vârful fără a-și face media intensității în unghiuri apropiate, unde intensitatea poate scădea foarte mult. La alte unghiuri decât direcția retroîmprăștierii, intensitatea luminii este supusă numeroaselor fluctuații, în esență aleatorii, numite spoturi .

Este unul dintre cele mai persistente fenomene de interferență care supraviețuiește împrăștierii multiple și este considerat ca un aspect al fenomenului mecanic cuantic cunoscut sub numele de localizare slabă (Ackermans et al. 1986). Cu o localizare slabă, interferența căilor înainte și înapoi duce la o reducere netă a trecerii luminii în direcția radiației. Acest fenomen este tipic pentru orice undă coerentă mai împrăștiată. Se discută de obicei pentru undele luminoase, pentru care acest fenomen este similar cu localizarea slabă a electronilor în semiconductori dezordonați, care, prin analogie, este adesea considerat un precursor al localizării Anderson (sau puternice) a luminii. Localizarea slabă a luminii poate fi detectată deoarece apare ca o creștere a intensității luminii în direcția de retrodifuzare. Acest câștig semnificativ se numește con de retroîmprăștiere coerent .

Difuzarea inversă coerentă are loc datorită interferenței dintre căile înainte și înapoi în direcția retroîmprăștierii. Când un mediu de împrăștiere multiplă este iluminat de un fascicul laser, intensitatea de împrăștiere rezultă din interferența între amplitudini asociate cu diferite căi de împrăștiere; pentru un mediu dezordonat, termenii de interferență dispar atunci când sunt mediați pe mai multe configurații de centru de împrăștiere, cu excepția unui interval unghiular îngust în jurul retroîmprăștierii fine, unde intensitatea medie crește. Acest fenomen este rezultatul adăugării multor modele de interferență sinusoidale cu două unde. Conul este transformata Fourier a distribuției spațiale a intensității luminii împrăștiate pe suprafața probei atunci când aceasta din urmă este iluminată de o sursă punctiformă. Difuzarea inversă amplificată se bazează pe interferența constructivă între căile de întoarcere.

Recomandări