(2.23)
2. Interaction matiere /rayonnernent
65
0.7
- Profil de Lorentz
0.6
• , Profil de Doppler
:::
: .
.9 0.5
~
. ~
"0
"0
a 0 0.2
P::
0.1
0.0 -6
-4
-2
0
2
4
6
(v- vOl / aD
Figure 2.6 - Fonctions de distribution normalisees de Lorentz et de Doppler.
On rappelle que d c::: 0.1 nm pour une molecule de gaz, d « [10 nm, 10 urn] pour
un aerosol et d E [10, 100]!-Lm pour une goutte d'eau (chapitre 1). Cette dispersion des dimensions caracteristiques justifie que le comportement en diffusion
est tres different selon la nat ur e du corps considere.
On distingue ainsi en general trois regimes de diffusion: la diffusion de Ray -
leigh (typiquement pour les gaz), la diffusion pour laquelle les lois de l'opt ique
geometrique s'appliquent (typiquement les gouttes d'eau liquide) et la diffusion
de Mie (pour les aerosols) .
Diffusi on d e R aylei gh
Si d « >. (c'est le cas pour les gaz), on peut considerer que le champ
electrornagnetique est homogene sur l'ensemble de la particule. On peut alors
faire l'approxima tion de la diffusion de Rayleigh ou diffusion moleculaire : la
particule se com porte comme un dipole qui oscille du fait des changements du
champ electrornagnetique et rayonne alors dans toutes les directions.
L'intensite du champ diffuse dans une direction faisant un angle e avec la
direction incidente, a une distance r (voir la figure 2.7) , pour un milieu diffusant
de concentration massique C , constitue de spheres de diametre d et de masse
volumique p, est alors donnee par ([87])
8n
4 p2 d6 (m 2 _ 1)2
f(e,r) =f o r 2 >' 4 C2
m 2 + 2 (l +cos
2 e) .
L'intensite du rayonnement incident est f o ; m est l'ind ice de refraction de
l'objet diffusant (rapport de la vitesse de la lumiere dans le vide sur celle dans
la particule) qui depend de sa com position (par exem ple, m = 1.34 pour l'eau
a>' = 450nm, tableau 2.3).
Cette relation est inversement proportionnelle a >.
4 : la diffusion est done
2. Interaction matiere /rayonnernent
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0.7
- Profil de Lorentz
0.6
• , Profil de Doppler
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: .
.9 0.5
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"0
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a 0 0.2
P::
0.1
0.0 -6
-4
-2
0
2
4
6
(v- vOl / aD
Figure 2.6 - Fonctions de distribution normalisees de Lorentz et de Doppler.
On rappelle que d c::: 0.1 nm pour une molecule de gaz, d « [10 nm, 10 urn] pour
un aerosol et d E [10, 100]!-Lm pour une goutte d'eau (chapitre 1). Cette dispersion des dimensions caracteristiques justifie que le comportement en diffusion
est tres different selon la nat ur e du corps considere.
On distingue ainsi en general trois regimes de diffusion: la diffusion de Ray -
leigh (typiquement pour les gaz), la diffusion pour laquelle les lois de l'opt ique
geometrique s'appliquent (typiquement les gouttes d'eau liquide) et la diffusion
de Mie (pour les aerosols) .
Diffusi on d e R aylei gh
Si d « >. (c'est le cas pour les gaz), on peut considerer que le champ
electrornagnetique est homogene sur l'ensemble de la particule. On peut alors
faire l'approxima tion de la diffusion de Rayleigh ou diffusion moleculaire : la
particule se com porte comme un dipole qui oscille du fait des changements du
champ electrornagnetique et rayonne alors dans toutes les directions.
L'intensite du champ diffuse dans une direction faisant un angle e avec la
direction incidente, a une distance r (voir la figure 2.7) , pour un milieu diffusant
de concentration massique C , constitue de spheres de diametre d et de masse
volumique p, est alors donnee par ([87])
8n
4 p2 d6 (m 2 _ 1)2
f(e,r) =f o r 2 >' 4 C2
m 2 + 2 (l +cos
2 e) .
L'intensite du rayonnement incident est f o ; m est l'ind ice de refraction de
l'objet diffusant (rapport de la vitesse de la lumiere dans le vide sur celle dans
la particule) qui depend de sa com position (par exem ple, m = 1.34 pour l'eau
a>' = 450nm, tableau 2.3).
Cette relation est inversement proportionnelle a >.
4 : la diffusion est done